动能定理经典试题

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1、 一切为了学生的发展 一切为了家长的心愿动能定理经典试题动能定理经典试题1 1、 一架喷气式飞机，质量m=5103kg，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为 s =5.3102m 时，达到起飞的速度v =60m/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的 0.02 倍（k=0.02） ，求飞机受到的牵引力。 2 2、 将质量m=2kg 的一块石头从离地面H=2m 高处由静止开始释放，落入泥潭并陷入泥 中h=5cm 深处，不计空气阻力，求泥对石头的平均阻力。 （g取 10m/s2）3 3、 一质量为0.3的弹性小球，在光滑的水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞 后小球沿相反方向运动，反弹后的

2、速度大小与碰撞前速度的大小相同，则碰撞前后小球速 度变化量的大小v和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为（ ）A .v=0 B. v=12m/s C. W=0 D. W=10.8J4 4、 在h高处，以初速度v0向水平方向抛出一个小球，不计空气阻力，小球着地时 速度大小为（ ）A. ghv20 B. ghv20 C. ghv22 0 D. ghv22 05 5、 一质量为 m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点。小球在水平拉力F作用下，从 平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，如图 2-7-3 所示，则拉力F所做的功为（ ） A. mglcos B. mgl(1cos) C. Flcos D. Flsin6

3、 6、 如图所示，光滑水平面上，一小球在穿过 O 孔的绳子的拉力 作用下沿一圆周匀速运动，当绳的拉力为 F 时，圆周半径为 R，当绳的 拉力增大到 8F 时，小球恰可沿半径为 R2 的圆周匀速运动在上述增 大拉力的过程中，绳的拉力对球做的功为_. 7 7、 如图 2-7-4 所示，绷紧的传送带在电动机带动下，始终保持 v02m/s 的速度匀速运行，传送带与水平地面的夹角30，现把一质量ml0kg 的工 件轻轻地放在传送带底端，由传送带传送至h2m 的高处。已知工件与传送带间的动摩擦2-7-3FOPQlhH2-7-2一切为了学生的发展 一切为了家长的心愿因数23，g取 10m/s2。(1) 试通

4、过计算分析工件在传送带上做怎样的运动? (2) 工件从传送带底端运动至h2m 高处的过程中摩擦力对工件做了多少功?8 8、 如图 4 所示，AB 为 1/4 圆弧轨道，半径为 R=0.8m，BC 是水平轨道，长 S=3m，BC 处的摩擦系数为 =1/15，今有质量 m=1kg 的物体，自 A 点从静止起下滑到 C 点刚好停止。 求物体在轨道 AB 段所受的阻力对物体做的功。9 9、 电动机通过一条绳子吊起质量为 8kg 的物体。绳的拉力不能超过 120N，电动机的功率不能超过 1 200W，要将此物体由静止起，用最快的方式将物体吊高 90m（已知物体在被吊高 90m 以前已开始以最大速度匀速上

5、升） ，所需时间为多少？（g取 10 m/s2）1010、 一个物体从斜面上高 h 处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止， 测得停止处对开始运动处的水平距离为 S，如图 2-7-6，不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作2-7-4一切为了学生的发展 一切为了家长的心愿用，并设斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同求动摩擦因数 1111、 从离地面 H 高处落下一只小球，小球在运动过程中所受的空气阻力是它重力的 k（k1）倍,而小球与地面相碰后，能以相同大小的速率反弹，求：（1） 小球第一次与地面碰撞后，能够反弹起的最大高度是多少？（2） 小球从释放开始，直至停止弹跳为止，所通过的总路程是多少？

6、1212、 某同学从高为 h 处水平地投出一个质量为 m 的铅球，测得成绩为 s，求该同学投 球时所做的功1313、 如图所示，一根长为l的细线，一端固定于O点，另一端拴一质量为m的小球，当小球处于最低平衡位置时，给小球一定得初速度0v，要小球能在竖直平面内作圆周运动并通过最高点P，0v至少应多大？1414、 新疆达坂城风口的风速约为v=20m/s，设该地空气的密度为=1.4kg/m3，若把 通过横截面积S=20m2的风能的 50%转化为电能，利用上述已知量推导计算电功率的公式， 并求出发电机电功率的大小。2-7-6lS2-7-7一切为了学生的发展 一切为了家长的心愿1515、 质量为 M、长

7、度为 d 的木块，放在光滑的水平面上，在木块右边有一个销钉把木 块挡住，使木块不能向右滑动。质量为 m 的子弹以水平速度 V0射入木块，刚好能将木块射 穿。现在拔去销钉，使木块能在水平面上自由滑动，而子弹仍以水平速度 V0射入静止的木 块。设子弹在木块中受阻力恒定。 求：（1）子弹射入木块的深度（2）从子弹开始进入木块到与木块相对静止的过程中，木块的位移是多大？1616、 如图 2-7-19 所示的装置中，轻绳将 A、B 相连，B 置于光滑水平面上，拉力 F 使 B 以 1ms 匀速的由 P 运动到 Q,P、Q 处绳与竖直方向的夹角分别为 1=37，2=60. 滑轮离光滑水平面高度 h=2m，

8、已知 mA=10kg，mB=20kg，不计滑轮质量和摩擦，求在此过程 中拉力 F 做的功(取 sin37=0.6，g 取 10ms2)参考答案：参考答案：1 1、解答：取飞机为研究对象，对起飞过程研究。飞机受到重力G、支持力N、牵引力dV0NGfF一切为了学生的发展 一切为了家长的心愿F 和阻力f 作用，如图 2-7-1 所示2-7-1 各力做的功分别为 WG=0，WN=0，WF=Fs，Wf=-kmgs.起飞过程的初动能为 0，末动能为2 21mv据动能定理得：代入数据得：2 2、石头在空中只受重力作用；在泥潭中受重力和泥的阻力。 对石头在整个运动阶段应用动能定理，有00)(hFhHmg。 。

9、所以，泥对石头的平均阻力10205. 005. 02mghhHFN=820N。3、解答 由于碰撞前后速度大小相等方向相反，所以v=vt-(-v0)=12m/s,根据动能定 理答案：BC 4 4、解答 小球下落为曲线运动，在小球下落的整个过程中，对小球应用动能定理，有2 02 21 21mvmvmgh，解得小球着地时速度的大小为 vghv22 0。正确选项为 C。 5、解答 将小球从位置 P 很缓慢地拉到位置 Q 的过程中，球在任一位置均可看作处 于平衡状态。由平衡条件可得 F=mgtan，可见，随着 角的增大，F 也在增大。而变力的 功是不能用 W= Flcos 求解的，应从功和能关系的角度来

10、求解。 小球受重力、水平拉力和绳子拉力的作用，其中绳子拉力对小球不做功，水平拉力对 小球做功设为 W，小球克服重力做功 mgl(1cos)。 小球很缓慢移动时可认为动能始终为 0，由动能定理可得 Wmgl(1cos)=0，W= mgl(1cos)。 正确选项为 B。6、3 2FR7、解答 (1) 工件刚放上皮带时受滑动摩擦力0212mvkmgsFsNsvmkmgF42 108 . 12021 21E2 02 KmvmvWt一切为了学生的发展 一切为了家长的心愿cosmgF ，工件开始做匀加速直线运动，由牛顿运动定律 mamgFsin可得 )30sin30cos23(10)sincos(sin0

11、0ggmFam/s2=2.5m/s2。设工件经过位移x与传送带达到共同速度，由匀变速直线运动规律可得 5 . 22 2 222 0 avxm=0.8m4m。故工件先以 2.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，运动 0.8m 与传送带达到共同速度 2m/s 后做匀速直线运动。 (2) 在工件从传送带底端运动至 h2m 高处的过程中，设摩擦力对工件做功 Wf ，由动能定理 2 021mvmghWf,可得 21010212 0mvmghWfJ221021J=220J。8 8、解答：物体在从 A 滑到 C 的过程中，有重力、AB 段的阻力、BC 段的摩擦力共三个力 做功，WG=mgR，fBC=umg，

12、由于物体在 AB 段受的阻力是变力，做的功不能直接求。根据动能 定理可知：W外=0，所以 mgR-umgS-WAB=0 即 WAB=mgR-umgS=1100.8-1103/15=6(J) 9 9、解答 起吊最快的方式是：开始时以最大拉力起吊，达到最大功率后维持最大功率起 吊。 在匀加速运动过程中，加速度为8108120mmgFamm/s2=5 m/s2，末速度 1202001mm tFPvm/s=10m/s，上升时间 5101avtts=2s，上升高度 5210 2221avhtm=10m。在功率恒定的过程中，最后匀速运动的速度为1082001 mgPvm mm/s=15m/s，由动能定理有

13、 22 1221 21)(tmmmvmvhhmgtP，一切为了学生的发展 一切为了家长的心愿解得上升时间2001)1015(821)1090(108)(21)(2222 12 mtmPvvmhhmg ts=5.75s。所以，要将此物体由静止起，用最快的方式将物体吊高 90m，所需时间为t=t1+t2=2s+5.75s=7.75s。 10、解答 设该斜面倾角为 ，斜坡长为 l，则物体沿斜面下滑时，重力和摩擦力在斜 面上的功分别为：物体在平面上滑行时仅有摩擦力做功，设平面上滑行距离为 S2，则对物体在全过程中应用动能定理：W=Ek mglsinmglcosmgS2=0 得 hS1S2=0 式中 S

14、1 为斜面底端与物体初位置间的水平距离故1111、解答：(1) 设小球第一次与地面碰撞后，能够反弹起的最大高度是 h，则由动能 定理得：mg(H-h)-kmg(H+h)=0解得 Hkkh11(2)、设球从释放开始，直至停止弹跳为止，所通过的总路程是 S，对全过程由动能定理得 mgH-kmgS=0解得 kHS 1212、解答 同学对铅球做的功等于铅球离手时获得的动能，即0212mvW铅球在空中运动的时间为ght2铅球时离手时的速度cos1mglWfmghmglWGsin一切为了学生的发展 一切为了家长的心愿tsv 1313、5gl1414、解答 首先建立风的“柱体模型” ，如图 2-7-7 所示，设经过时间 t 通过截面 S 的 空气的质量为 m，则有m=V=Sl=Svt。这部分空气的动能为 tSvvSvtmvE322 21 21 21。因为风的动能只有 50%转化为电能，所以其电功率的表达式为3341%5021%50SvttSvtEP 。代入数据得 320204 . 141PW=5.6104W。15.15. （1） X Md/（Mm） （2） S22)(mMMmd 16. 151.95JlS2-7-7