动能_章节学习_百度题库

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题型：简答题

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简答题

某人用手将质量为m的物体由静止开始向上提升h高度，并使物体获得v的速度，求：

（1）物体动能的增加量

（2）手对物体做的功

（3）物体和地球所组成的系统的机械能的增加量．

正确答案

解：（1）物体动能的增加量为：△E=mv2-0=mv2

（2）由动能定理可得：W-mgh=mv2

解得手对物体所做的功W=mgh+mv2；

（3）重力之外的其他力做功等于机械能的增加量；

故△E=W=mgh+mv2；

答：（1）物体动能的增加量为mv2

（2）手对物体做的功mgh+mv2；

（3）物体和地球所组成的系统的机械能的增加量为mgh+mv2．

解析

解：（1）物体动能的增加量为：△E=mv2-0=mv2

（2）由动能定理可得：W-mgh=mv2

解得手对物体所做的功W=mgh+mv2；

（3）重力之外的其他力做功等于机械能的增加量；

故△E=W=mgh+mv2；

答：（1）物体动能的增加量为mv2

（2）手对物体做的功mgh+mv2；

（3）物体和地球所组成的系统的机械能的增加量为mgh+mv2．

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题型：简答题

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简答题

如图所示，遥控电动赛车（可视为质点）从A点由静止出发，经过时间t后关闭电动机，赛车继续前进至B点后进入固定在竖直平面内的圆形光滑轨道，通过轨道最高点P后又进入水平轨道CD上，已知赛车在水平轨道AB部分和CD部分运动时受到阻力恒为车重的0.5倍，即k==0.5，赛车的质量m=0.4kg，通电后赛车的电动机以额定功率P=2W工作，轨道AB的长度L=2m，圆形轨道的半径R=0.5，空气阻力可忽略，取重力加速度g=10m/s2．某次比赛，要求赛车在运动过程中既不能脱离轨道，又在CD轨道上运动的路程最短（即小车恰好通过最高点P）．在此条件下，求：

（1）赛车通过最高点P时的速度大小；

（2）赛车在CD轨道上运动的最短路程；

（3）赛车电动机工作的时间．

正确答案

解：（1）要使小车恰好通过最高点，根据mg=

得：m/s=m/s．

（2）根据动能定理得：

代入数据解得：xCD=2.5m．

（3）对A到P段运用动能定理得：

Pt-

代入数据解得：t=4.5s．

答：（1）赛车通过最高点P时的速度为m/s；

（2）赛车在CD轨道上运动的最短路程为2.5m；

（3）赛车电动机工作的时间为4.5s．

解析

解：（1）要使小车恰好通过最高点，根据mg=

得：m/s=m/s．

（2）根据动能定理得：

代入数据解得：xCD=2.5m．

（3）对A到P段运用动能定理得：

Pt-

代入数据解得：t=4.5s．

答：（1）赛车通过最高点P时的速度为m/s；

（2）赛车在CD轨道上运动的最短路程为2.5m；

（3）赛车电动机工作的时间为4.5s．

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题型：单选题

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单选题

如图所示，光滑轨道ABCD是过山车轨道的模型，最低点B处的入、出口靠近但相互错开，C是半径为R的圆形轨道的最高点，BD部分水平，末端D点与右端足够长的水平粗糙传送带无缝连接，传送带以恒定速度v逆时针转动，现将一质量为m的小滑块从轨道AB上某一固定位置A由静止释放，滑块能通过C点后再经D点滑上传送带，则（　　）

A固定位置A到B点的竖直高度可能为2R

B滑块在传送带上向右运动的最大距离与传送带速度v有关

C滑块可能重新回到出发点A处

D无论传送带速度v多大，滑块与传送带摩擦产生的热量都一样多

正确答案

C

解析

解：A、C点的最小速度，根据动能定理得，mg（h-2R）=，解得h=，可知A到B点的最小高度为，故A错误．

B、由于物块滑上传送带的速度方向与传送带的速度方向相反，在滑块速度减为零前一直做匀减速直线运动，则向右滑动的最大距离与传送带速度v无关，故B错误．

C、若滑块滑上传送带后速度减为零未到达另一端，则会返回D点，又重新回到出发点A，故C正确．

D、传送带速度不同，物块在传送带上发生的相对路程不同，摩擦产生的热量不同，故D错误．

故选：C．

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题型：简答题

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简答题

工厂里有一种运货的过程可以简化为如图所示，货物以v0=10m/s的初速度滑上静止的货车的左端，已知货物质量m=20kg，货车质量M=30kg，货车高h=0.8m．在光滑轨道OB上的A点设置一固定的障碍物，当货车撞到障碍物时会被粘住不动，而货物就被抛出，恰好会沿BC方向落在B点．已知货车上表面的动摩擦因数μ=0.5，货物可简化为质点，斜面的倾角为53°（sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s2）．

（1）求货物从A点到B点的时间；

（2）求AB之间的水平距离；

（3）若已知OA段距离足够长，导致货物在碰到A之前已经与货车达到共同速度，则货车的长度是多少？

正确答案

解：（1）货物从小车上滑出之后做平抛运动，竖直方向：

解得：

（2）在B点分解速度：vy=gt=10×0.4m/s=4m/s

tan

得：

故sAB=vxt=3×0.4m=1.2m

（3）在小车碰撞到障碍物前，车与货物已经到达共同速度，根据牛顿第二定律：

对m：μmg=ma1

解得

对M：μmg=Ma2

解得

当m、M具有共同速度时有：

v0-a1t=a2t

代入数据解得：t=1.2s

所以共同速度

根据系统能量守恒定律：

联立解得=6m

当小车被粘住之后，物块继续在小车上滑行，直到滑出，根据动能定理：

解得m继续滑行的距离

所以货车的长度L=s相对+s′=6+0.7m=6.7m

答：（1）货物从A点到B点的时间为0.4s；

（2）AB之间的水平距离为1.2m；

（3）若已知OA段距离足够长，导致货物在碰到A之前已经与货车达到共同速度，则货车的长度是6.7m．

解析

解：（1）货物从小车上滑出之后做平抛运动，竖直方向：

解得：

（2）在B点分解速度：vy=gt=10×0.4m/s=4m/s

tan

得：

故sAB=vxt=3×0.4m=1.2m

（3）在小车碰撞到障碍物前，车与货物已经到达共同速度，根据牛顿第二定律：

对m：μmg=ma1

解得

对M：μmg=Ma2

解得

当m、M具有共同速度时有：

v0-a1t=a2t

代入数据解得：t=1.2s

所以共同速度

根据系统能量守恒定律：

联立解得=6m

当小车被粘住之后，物块继续在小车上滑行，直到滑出，根据动能定理：

解得m继续滑行的距离

所以货车的长度L=s相对+s′=6+0.7m=6.7m

答：（1）货物从A点到B点的时间为0.4s；

（2）AB之间的水平距离为1.2m；

（3）若已知OA段距离足够长，导致货物在碰到A之前已经与货车达到共同速度，则货车的长度是6.7m．

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题型：简答题

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简答题

在如图所示的竖直平面内，有一固定在水平地面的光滑平台．平台右端B与静止的水平传送带平滑相接，传送带长L=lm．有一个质量为m=0.5kg，带电量为q=+10-3C的滑块，放在水平平台上．平台上有一根轻质弹簧左端固定，右端与滑块接触但不连接．现用滑块缓慢向左移动压缩弹簧，且弹簧始终在弹性限度内．在弹簧处于压缩状态时，若将滑块静止释放，滑块最后恰能到达传送带右端C点．已知滑块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.20（g取10m/s2）求：

（1）滑块到达B点时的速度VB，及弹簧储存的最大弹性势能EP；

（2）若传送带以1.5m/s的速度沿顺时针方向匀速转动，释放滑块的同时，在BC之间加水平向右的匀强电场E=5×102N/C．滑块从B运动到C的过程中，摩擦力对它做的功．

正确答案

解：（1）滑块从释放至运动到B点，由能量守恒得，

①

从B到C，由动能定理得， ②

联立①②两式，代入数据解得vB=2m/s

Ep=1J．

（2）加电场后，由于vB＞v传，滑块滑上传送带时，加速度大小为a，

有：μmg-qE=ma

滑块减速的时间

滑块减速的位移

故滑块之后匀速运动，从B到C，由动能定理得，

代入数据解得Wf=0.9375J．

答：（1）滑块到达B点时的速度为2m/s，弹簧储存的最大弹性势能为1J．

（2）滑块从B运动到C的过程中，摩擦力对它做的功为0.9375J．

解析

解：（1）滑块从释放至运动到B点，由能量守恒得，

①

从B到C，由动能定理得， ②

联立①②两式，代入数据解得vB=2m/s

Ep=1J．

（2）加电场后，由于vB＞v传，滑块滑上传送带时，加速度大小为a，

有：μmg-qE=ma

滑块减速的时间

滑块减速的位移

故滑块之后匀速运动，从B到C，由动能定理得，

代入数据解得Wf=0.9375J．

答：（1）滑块到达B点时的速度为2m/s，弹簧储存的最大弹性势能为1J．

（2）滑块从B运动到C的过程中，摩擦力对它做的功为0.9375J．

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