高中物理动能与动能定理解题技巧及经典题型及练习题(含答案)一.docx

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1、高中物理能与能定理解技巧及典型及(含答案)(1)一、高中物理精能与能定理1．如图所示，AB是倾角为θ的粗糙直轨道，BCD是光滑的圆弧轨道，AB恰好在B点与圆弧相切，圆弧的半径为R．一个质量为m的物体（可以看作质点）从直轨道上与圆弧的圆心O等高的P点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动．已知物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．试求：（1）物体释放后，第一次到达B处的速度大小，并求出物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程s；（2）最终当物体通过圆弧轨道最低点E时，对圆弧

2、轨道的压力的大小；（3）为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D（E、O、D为同一条竖直直径上的3个点），释放点距B点的距离L应满足什么条件．【答案】（1）vB2gR(sincos)；LR（2）FNmg(32cos)；tan（3）L⋯(32cos)R2(sincos)【解析】【分析】【详解】（1）设物体释放后，第一次到达B处的速度为v1，根据动能定理可知：mgRcosmgcosRcos1mv12sin2解得：2gR(sincos)vBtan物体每完成一次往返运动，在AB斜面上能上升的高度都减少一些，

3、最终当它达B点时，速度变为零，对物体从P到B全过程用动能定理，有mgRcosmgLcos0得物体在AB轨道上通过的总路程为LR（2）最终物体以B为最高点在圆弧轨道底部做往返运动，设物体从B运动到E时速度为v2v，由动能定理知：mgR(1cos)1mv222在E点，由牛顿第二定律有mv2FNmg2R解得物体受到的支持力FNmg(32cos)根据牛顿第三定律，物体对轨道的压力大小为FNFNmg(32cos)，方向竖直向下．（3）设物体刚好到达D点时的速度为vD此时有mv2mgDR解得：vDgR设物

4、体恰好通过D点时释放点距B点的距离为L0，有动能定理可知：mg[LsinR(1cos)]mgcosL01mv202D联立解得：L0(32cos)R2(sincos)则：L⋯(32cos)R)2(sincos答案：（1）vB2gR(sincos)；LRmg(32cos)；（3）（2）FNtan⋯(32cos)RLcos)2(sin2．光滑水平面AB与一光滑半圆形轨道在B点相连，轨道位于竖直面内，其半径为R，一个质量为m的物块静止在水平面上，现向左推物块使其压紧弹簧，然后放手，物块在弹力作用

5、下获得一速度，当它经B点进入半圆形轨道瞬间，对轨道的压力为其重力的9倍，之后向上运动经C点再落回到水平面，重力加速度为g.求：(1)弹簧弹力对物块做的功；(2)物块离开C点后，再落回到水平面上时距B点的距离；(3)再次左推物块压紧弹簧，要使物块在半圆轨道上运动时不脱离轨道，则弹簧弹性势能的取值范围为多少？【答案】(1)（2）4R（3）或【解析】【详解】（1）由动能定理得W＝在B点由牛顿第二定律得：9mg－mg＝m解得W＝4mgR（2）设物块经C点落回到水平面上时距B点的距离为S，用时为

6、t，由平抛规律知S=vct2R=gt2从B到C由动能定理得联立知，S=4R（3）假设弹簧弹性势能为ＥＰ，要使物块在半圆轨道上运动时不脱离轨道，则物块可能在圆轨道的上升高度不超过半圆轨道的中点，则由机械能守恒定律知ＥＰ≤mgR若物块刚好通过C点，则物块从B到C由动能定理得物块在C点时mg＝m则联立知：ＥＰ≥mgR.综上所述，要使物块在半圆轨道上运动时不脱离轨道，则弹簧弹性势能的取值范围为ＥＰ≤mgR或ＥＰ≥mgR.3．在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块A和Bd．现给A一初速度，使A，两者相距为与

7、B发生弹性正碰，碰撞时间极短．当两木块都停止运动后，相距仍然为d．已知两木块与桌面之间的动摩擦因数均为μ．B的质量为A的2倍，重力加速度大小为g．求A的初速度的大小．【答案】18gd5【解析】【详解】设在发生碰撞前的瞬间，木块A的速度大小为v0；在碰撞后的瞬间，A和B的速度分别为v1和v2．在碰撞过程中，由能量守恒定律和动量守恒定律，得1mv021mv1212mv22222mv0mv12mv2，式中，以碰撞前木块A的速度方向为正，联立解得：v1v0，v22v033设碰撞后A和B运动的距离分别为d

8、1和d2，由动能定理得mgd11mv12，212（2m）gd22mv2．按题意有：dd2d1．18联立解得：v0＝gd4．质量为M的小车固定在地面上，质量为m的小物体（可视为质点）以v0的水平速度从小车一端滑上小车，小物体从小车另一端滑离小车时速度减为v0，已知物块与小车之间的2动摩擦因数为.求：（1）此过程中小物块和小车之间因摩擦产生的热Q以及小车的长度（2）若把同一小车放在光滑的水平地面上，让这个物体仍以水平速度小车.L.v0从小车一端滑上a.欲使小物体能滑离小车，小车的质量M和小物体质