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

如图所示，已知绳长l，水平杆长L，小球的质量m，整个装置可绕竖直轴转动，当该装置从静止开始转动，最后以某一角速度稳定转动时，绳子与竖直方向成角θ．

（1）试求该装置转动的角速度；

（2）此时绳的张力；

（3）整个过程中，此装置对小球做的功．

正确答案

解：（1）小球最后作匀速圆周运动，拉力与重力的合力提供向心力，

则有：F向=mgtanθ=mω2（L+lsinθ），

所以：ω=

（2）对小球受力分析，重力与绳子的拉力，因此合力的方向在运动平面内，

根据力的合成与分解，则有此时绳的拉力：T=

（3）整个过程中，由动能定理：W==+mg（l-lcosθ）

答：（1）试求该装置转动的角速度为；

（2）此时绳的张力为；

（3）整个过程中，此装置对小球做的功为+mg（l-lcosθ）．

解析

解：（1）小球最后作匀速圆周运动，拉力与重力的合力提供向心力，

则有：F向=mgtanθ=mω2（L+lsinθ），

所以：ω=

（2）对小球受力分析，重力与绳子的拉力，因此合力的方向在运动平面内，

根据力的合成与分解，则有此时绳的拉力：T=

（3）整个过程中，由动能定理：W==+mg（l-lcosθ）

答：（1）试求该装置转动的角速度为；

（2）此时绳的张力为；

（3）整个过程中，此装置对小球做的功为+mg（l-lcosθ）．

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题型：简答题

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简答题

风洞实验室能产生大小和方向均可改变的风力．如图所示，在风洞实验室中有足够大的光滑水平面，在水平面上建立xOy直角坐标系．质量m=0.5kg的小球以初速度v0=0.40m/s从O点沿x轴正方向运动，在0～2.0s内受到一个沿y轴正方向、大小F1=0.20N的风力作用；小球运动2.0s后风力方向变为y轴负方向、大小变为F2=0.10N（图中未画出）．试求：（结果请保留两位有效数字）

（1）2.0s末小球在Y方向的速度大小和2.0s内运动的位移大小？

（2）风力F2作用多长时间，小球的速度变为与初速度相同？

（3）小球回到X轴时的动能？

正确答案

解：（1）设在0～2.0s内小球运动的加速度为a1，则F1=ma1

2.0s末小球在y方向的速度 v1=a1t1

代入得 v1=0.8m/s

沿x轴方向运动的位移 x1=v0t1

沿y轴方向运动的位移 y1=

2.0s内运动的位移 s1==0.8≈1.1m

（2）设2.0s后小球运动的加速度为a2，F2的作用时间为t2时小球的速度变为与初速度相同．

则有 F2=ma2，v1=a2t2

代入数据解得 t2=4s

（3）设小球回到x轴上时的动能为Ek，由动能定理有

F1y1+F2y2=Ek-

代入数据解得 Ek=0.28J

答：

（1）2.0s末小球在Y方向的速度大小为0.8m/s，2.0s内运动的位移大小为1.1m．

（2）风力F2作用4s时间，小球的速度变为与初速度相同．

（3）小球回到X轴时的动能是0.28J．

解析

解：（1）设在0～2.0s内小球运动的加速度为a1，则F1=ma1

2.0s末小球在y方向的速度 v1=a1t1

代入得 v1=0.8m/s

沿x轴方向运动的位移 x1=v0t1

沿y轴方向运动的位移 y1=

2.0s内运动的位移 s1==0.8≈1.1m

（2）设2.0s后小球运动的加速度为a2，F2的作用时间为t2时小球的速度变为与初速度相同．

则有 F2=ma2，v1=a2t2

代入数据解得 t2=4s

（3）设小球回到x轴上时的动能为Ek，由动能定理有

F1y1+F2y2=Ek-

代入数据解得 Ek=0.28J

答：

（1）2.0s末小球在Y方向的速度大小为0.8m/s，2.0s内运动的位移大小为1.1m．

（2）风力F2作用4s时间，小球的速度变为与初速度相同．

（3）小球回到X轴时的动能是0.28J．

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题型：单选题

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单选题

如图所示，物体以100J的初动能从斜面底端沿斜面向上运动，当它向上通过斜面上某一点M时，其动能减少了80J，克服摩擦力做功32J，则物体返回到斜面底端时的动能为（　　）

A20J

B48J

C60J

D68J

正确答案

A

解析

解：运用动能定理分析得出：

物体损失的动能等于物体克服合外力做的功（包括克服重力做功和克服摩擦阻力做功），

损失的动能为：△Ek=mgLsinθ+fL=（mgsinθ+f）L…①

损失的机械能等于克服摩擦阻力做功，△E=fL…②

由得：=常数，与L无关，由题意知此常数为2.5．

则物体上升到最高点时，动能为0，即动能减少了100J，那么损失的机械能为40J，

那么物体返回到底端，物体又要损失的机械能为40J，故物体从开始到返回原处总共机械能损失80J，

因而它返回A点的动能为20J．

故选：A．

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题型：填空题

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填空题

一质量为2kg的铅球从离地面3m高处自由下落，陷入沙坑3cm深处，则沙子对铅球的平均阻力f=______N．

正确答案

2020

解析

解：在整个运动过程中，对物体受力分析，由动能定理可知

mg（H+h）-fh=0-0

f===2020N

沙子对铅球的平均阻力为2020N

故答案为：2020．

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题型：简答题

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简答题

轻质弹簧上端固定，下端连接质量m=3kg的物块A，物块A放在平台B上，通过平台B可以控制A的运动，如图所示．初始时A、B静止，弹簧处于原长．已知弹簧的劲度系数k=200N/m，g=10m/s2．（计算结果保留两位有效数字）

（1）若平台B缓慢向下运动，求：A、B一起竖直下降的最大位移x1．

（2）若平台B以a=5m/s2向下匀加速运动，求：A、B一起匀加速运动的时间t及此过程中B对A做的功W．

正确答案

解：（1）当AB一起运动达最大位移时，对A受力分析有：

mg-FN1-kx1=0

A．B分离瞬间FN1=0，故：x1=mg/k=0.15（m）

（2）设AB一起运动最大位移为x2，对A受力分析：mg-FN2-kx2=ma

A、B分离瞬间FN2=0，由位移公式有得t=0.17s

弹簧弹力对A做的功，F弹=k x2

分离时物块A的速度v2=2ax2

对A由动能定理有：

代入数据得B对A的作用力所做的功W=-0.56J

答：（1）A、B一起竖直下降的最大位移为0.15m

（2）A、B一起匀加速运动的时间to 0.17s，此过程中B对A做的功o-0.56J．

解析

解：（1）当AB一起运动达最大位移时，对A受力分析有：

mg-FN1-kx1=0

A．B分离瞬间FN1=0，故：x1=mg/k=0.15（m）

（2）设AB一起运动最大位移为x2，对A受力分析：mg-FN2-kx2=ma

A、B分离瞬间FN2=0，由位移公式有得t=0.17s

弹簧弹力对A做的功，F弹=k x2

分离时物块A的速度v2=2ax2

对A由动能定理有：

代入数据得B对A的作用力所做的功W=-0.56J

答：（1）A、B一起竖直下降的最大位移为0.15m

（2）A、B一起匀加速运动的时间to 0.17s，此过程中B对A做的功o-0.56J．

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