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物理必修2动能定理计算题专项训练


物理必修 2 动能定理计算题专项训练
1 如图所示,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。 取 10m/s2) (g
H

h

2 一人坐在雪橇上,从静止开始沿着高度为 15m 的斜坡滑下,到达底部时速度为 10m/ s.人和雪橇的总质量为 60kg,下滑过程中克服阻力做的功等于多少(g 取 10m/s2).

3 质量 m=10kg 的物体静止在光滑水平面上,先在水平推力 F1=40N 的作用下移动距离 s1=5m,然后再给物 体加上与 F1 反向、大小为 F2=10N 的水平阻力,物体继续向前移动 s2=4m,此时物体的速度大小为多大?

4 质量 M=1kg 的物体,在水平拉力 F 的作用下,沿粗糙水平面运动,经过位移 4m 时,拉力 F 停止作用, 运动到位移是 8m 时物体停止,运动过程中 E k -S 的图线如图所示。求: (1)物体的初速度多大?(2)物体和平面间的摩擦系数为多大? (3) 拉力 F 的大小?(g 取 10 m / s )
2

5 一辆汽车质量为 m,从静止开始起动,沿水平面前进了距离 s 后,就达到了最大行驶速度 v max .设汽车的 牵引力功率保持不变,所受阻力为车重的 k 倍,求:(1)汽车的牵引功率.(2)汽车从静止到开始匀速运动所需 的时间.

6 一辆汽车的质量为 5× 3 ㎏,该汽车从静止开始以恒定的功率在平直公路上行驶,经过 40 s,前进 400m 10 速度达到最大值,如果汽车受的阻力始终为车重的 0.05 倍,问车的最大速度是多少?(取 g=10m/s? )

1

7 一质量 M=0.5kg 的物体,以 v 0 ? 4 m / s 的初速度沿水平桌面上滑过 S=0.7m 的路程后落到地面,已知
2 桌面高 h=0.8m, 着地点距桌沿的水平距离 S 1 ? 1.2 m , 求物体与桌面间的摩擦系数是多少? 取 10 m / s ) (g

8 如图所示,半径 R=1m 的 1/4 圆弧导轨与水平面相接,从圆弧导轨顶端 A,静止释放一个质量为 m=20g 的小木块,测得其滑至底端 B 时速度 VB=3m/s,以后沿水平导轨滑行 BC=3m 而停止. 求: (1)在圆弧轨道上克服摩擦力做的功? (2)BC 段轨道的动摩擦因数为多少?

9 如图所示,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 与开始运动处的水平距离为 s,不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用,并认为斜面与水平面对 物体的动摩擦因数相同,求动摩擦因数 μ.

10 如图所示,物体自倾角为 θ、长为 L 的斜面顶端由静止开始滑下,到斜面底端时与固定挡板发生碰撞, 设碰撞时无机械能损失.碰后物体又沿斜面上升,若到最后停止时,物体总共滑过的路程为 s,则物体与斜 面间的动摩擦因数为多少。

11 如图所示,斜面倾角为 θ,滑块质量为 m,滑块与斜面的动摩擦因数为 μ,从距挡板为 s0 的位置以 v0 的 速度沿斜面向上滑行.设重力沿斜面的分力大于滑动摩擦力, 且每次与 P 碰撞前后的速度大小保持不变, 斜 面足够长.求滑块从开始运动到最后停止滑行的总路程 s.

2

12 一个单摆小球的质量为 M,摆球经过最低点时的速度为 v,由于摆球受到大小不变的空气阻力 f 作用而 最终静止。则摆球通过的最大路程是多少?

V 13 质量为 m 的小球被系在轻绳的一端,在竖直平面内作半径为 R 的圆周运动.运动过程中,小球受到空气 阻力的作用,在某一时刻小球通过轨道最低点时绳子的拉力为 7mg,此后小球继续作圆周运动,转过半个 圆周恰好通过最高点,则此过程中小球克服阻力所做的功为多少。

14 如图所示,半径为 R 的光滑圆形轨道位于竖直平面内,一质量为 m 小球沿其内侧作圆周运动,经过最 低点时速度 V1 ? 的大小 V2?
7 Rg ,求: (1)小球经过最低点时对轨道的压力是多少?(2)小球经过最高点时速度

15 如图所示,长为 L 的细绳一端与一质量为 m 的小球(可看成质点)相连,可绕过 O 点的水平转轴在竖 直面内无摩擦地转动。在最低点 a 处给一个初速度,使小球恰好能通过最高点完成 完整的圆周运动,求: (1)小球过 b 点时的速度大小; (2)初速度 v0 的大小; (3)最低点处绳中的拉力大小。
O

b

a

v0

3

16 如下图所示,ABC 为一细圆管构成的

园轨道,固定在竖直平面内,轨道半径为 R(比细圆管的半径 4 大得多) ,OA 水平,OC 竖直,最低点为 B,最高点为 C,细圆管内壁光滑。在 A 点正上方某位置处有一 质量为 m 的小球(可视为质点)由静止开始下落,刚好进入细圆管内运动。已知细圆管的内径稍大于小球 的直径,不计空气阻力。 (1) 若小球刚好能到达轨道的最高点 C,求小球经过最低点 B 时的速度大小和轨道对小球的支持力大 小; (2) 若小球从 C 点水平飞出后恰好能落到 A 点,求小球刚开始下落时离 A 点的高度为多大。

3

C B

A

O

R

B 17 如图所示,竖直平面内的 3/4 圆弧形光滑轨道半径为 R,A 端与圆心 O 等高,AD 为水平面,B 点在 O 的正上方,一个小球在 A 点正上方由静止释放,自由下落至 A 点进入圆轨道并恰能到达 B 点.求: (1)释放点距 A 点的竖直高度; (2)落点 C 与 A 点的水平距离
B

O

A

C

D

18 如图,一个质量为 0.6kg 的小球以某一初速度从 P 点水平抛出,恰好从光滑圆弧 ABC 的 A 点的切线方 向进入圆弧(不计空气阻力,进入圆弧时无机械能损失) 。已知圆弧的半径 R=0.3m , θ=60 0,小球到达 A 点时的速度 v=4 m/s 。 (取 g =10 m/s2)求: (1) 小球做平抛运动的初速度 v0 ; (2) P 点与 A 点的水平距离和竖直高度; (3) 小球到达圆弧最高点 C 时对轨道的压力。 R A B O θ P v0 C

4

⒈ 4 6

820N 2m/S 20m/S
Ltan ? s mgR 2

2 答案:6× 3 10 0.25 7 0.5 4.5N 8
s 0 tan ?

3 答案:8 5 答案:(1) kmgv 0.11 0.15 (2)
s v max ? v max 2kg

max

9 答案:h/s

10

11 答案:

?

?

v0

2

2 ? gcos ?

12

MV2/2f

13

14

8mg , V 2 ? N=5mg

3 Rg

15⑴ vb= gL (2)h=
5 4 R

⑵v0= 5 gL 17(1)h=
3 2 R

⑶F=6mg (2)S= ( 2 ? 1) R

16(1)VB= 2 g R

18(1)小球到 A 点的速度如图所示,由图可知
v 0 ? v x ? v A cos ? ? 4 ? cos 60
0
0

? 2 m / s -----------2 分

(2) v y ? v A sin ? ? 4 ? sin 60 ? 2 3 m / s 由平抛运动规律得:
v y ? 2 gh -----------1 分
2

v y ? gt -----------1 分

x ? v 0 t -----------1 分
h ? 0 .6 m -----------1 分

x ? 0 .4 3 m ? 0 . 69 m

(3)取 A 点为重力势能的零点,由机械能守恒定律得:
1 2 mv A ?
2

1 2

mv C ? mg ( R ? R cos ? )
2

-----------2 分

代入数据得: v C ?

7m / s

-----------1 分
vC R
2

由圆周运动向心力公式得: N C ? mg ? m 代入数据得: N C ? 8 N -----------1 分

-----------2 分

5


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