动能
共2155题

动能
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题型：简答题

简答题

如图所示，为一传送装置，其中AB段粗糙，AB段长为L=0.2m，动摩擦因数μ=0.6，BC、DEN段均可视为光滑，且BC的始、末端均水平，具有h=0.1m的高度差，DEN是半径为r=0.4m的半圆形轨道，其直径DN沿竖直方向，C位于DN竖直线上，CD间的距离恰能让小球自由通过．在左端竖直墙上固定有一轻质弹簧，现有一可视为质点的小球，小球质量m=0.2kg，压缩轻质弹簧至A点后由静止释放（小球和弹簧不粘连），小球刚好能沿DEN轨道滑下．求：

（1）小球到达N点的速度的大小；

（2）压缩的弹簧所具有的弹性势能；

（3）小球运动到E点时对轨道的压力．

正确答案

解：（1）小球刚好能沿DEN轨道滑下，则在半圆最高点D点必有：

mg=m

则 vD==m/s=2m/s

从D点到N点，由机械能守恒得：

mvD2+mg•2r=mvN2

代入数据得：vN=2m/s．

（2）弹簧推开小球的过程中，弹簧对小球所做的功W等于弹簧所具有的弹性势能Ep，根据动能定理得

W-μmgL+mgh=mvD2-0

得 W=μmgL-mgh+mvD2=0.44J

即压缩的弹簧所具有的弹性势能为0.44J．

（3）从D运动到E，由机械能守恒得：mvD2+mgr=mvE2

在E点有：N=m

得 N=3mg=6N

根据牛顿第三定律知，小球到达N点时对轨道的压力大小为6N．

答：

（1）小球到达N点时的速度为2m/s；

（2）压缩的弹簧所具有的弹性势能为0.44J；

（3）小球运动到E点时对轨道的压力是6N．

解析

解：（1）小球刚好能沿DEN轨道滑下，则在半圆最高点D点必有：

mg=m

则 vD==m/s=2m/s

从D点到N点，由机械能守恒得：

mvD2+mg•2r=mvN2

代入数据得：vN=2m/s．

（2）弹簧推开小球的过程中，弹簧对小球所做的功W等于弹簧所具有的弹性势能Ep，根据动能定理得

W-μmgL+mgh=mvD2-0

得 W=μmgL-mgh+mvD2=0.44J

即压缩的弹簧所具有的弹性势能为0.44J．

（3）从D运动到E，由机械能守恒得：mvD2+mgr=mvE2

在E点有：N=m

得 N=3mg=6N

根据牛顿第三定律知，小球到达N点时对轨道的压力大小为6N．

答：

（1）小球到达N点时的速度为2m/s；

（2）压缩的弹簧所具有的弹性势能为0.44J；

（3）小球运动到E点时对轨道的压力是6N．

题型：单选题

单选题

张飞同学参加学校运动会立定跳远项目比赛，起跳直至着地过程如图，测量得到比赛成绩是2.5m，目测空中脚离地最大高度约0.8m，忽略空气阻力，则起跳过程该同学所做功最接近（　　）

A65J

B750J

C1025J

D1650J

正确答案

解析

解：运动员做抛体运动，从起跳到达到最大高度的过程中，竖直方向做加速度为g的匀减速直线运动，

则t===0.4s，

竖直方向初速度vy=gt=4m/s

水平方向做匀速直线运动，则v0===3.125m/s，

则起跳时的速度v===5.07m/s

设中学生的质量为50kg，根据动能定理得：

W=mv2=×50×25.7=642J；最接近750J

故选：B

题型：填空题

填空题

做斜抛运动的物体，在2s末经过最高点时的速度是15m/s，则初速度V0=______（g=10m/s2）

正确答案

25m/s

解析

解：最高点速度就是抛出时的水平分速度，故vx=15m/s，竖直分速度由v=gt=10×2m/s=20m/s，故初速度为：

故答案为：25m/s

题型：单选题

单选题

质量均为m、半径均为R的两个完全相同的小球A、B，在水平轨道上以某一初速度向右冲上倾角为θ的倾斜轨道，两小球运动过程中始终接触．若两轨道通过一小段圆弧平滑连接，不计摩擦阻力及弯道处的能量损失，则两小球运动到最高点的过程中，A球对B球所做的功（　　）

BmgRsinθ

C2mgRsinθ

D2mgR

正确答案

解析

解：设A球的重心在斜面上上升的高度为h．两球的初速度大小为v．

对AB整体，根据机械能守恒定律得

=mgh+mg（h+2Rsinθ）

再对B，由动能定理得

W-mg（h+2Rsinθ）=0-

联立解得A球对B球所做的功 W=mgRsinθ

故选：B．

题型：单选题

单选题

改变物体的质量和速度，可以改变物体的动能．在下列情况中，使物体的动能增大到原来3倍的是（　　）

A质量不变，速度增大到原来的3倍

B质量不变，速度增大到原来的9倍

C速度不变，质量增大到原来的3倍

D速度不变，质量增大到原来的9倍

正确答案

解析

解：A、质量不变，速度增大到原来的3倍，根据动能的表达式Ek=mv2，物体的动能变为原来9倍，故A错误．

B、质量不变，速度增大到原来的9倍，根据动能的表达式Ek=mv2，物体的动能变为原来91倍，故B错误．

C、速度不变，质量增大到原来的3倍，根据动能的表达式Ek=mv2，物体的动能变为原来3倍，故C正确．

D、速度不变，质量增大到原来的9倍，根据动能的表达式Ek=mv2，物体的动能变为原来9倍，故D错误．

故选：C．

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