(物理)物理动能与动能定理题20套(带答案)及解析.docx

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1、（物理）物理动能与动能定理题20套(带答案)及解析一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理1．如图所示，粗糙水平桌面上有一轻质弹簧左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R=1.0m的圆环剪去了左上角120°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离是h=2.4m。用质量为m=0.2kg的物块将弹簧由B点缓慢压缩至C点后由静止释放，弹簧在C点时储存的弹性势能Ep=3.2J，物块飞离桌面后恰好P点沿切线落入圆轨道。已知物块与桌面间的动摩擦因数

2、μ=0.4，重力加速度g值取10m/s2，不计空气阻力，求∶(1)物块通过P点的速度大小；(2)物块经过轨道最高点M时对轨道的压力大小；(3)C、D两点间的距离；【答案】(1)8m/s；(2)4.8N；(3)2m【解析】【分析】【详解】(1)通过P点时，由几何关系可知，速度方向与水平方向夹角为60o，则vy22ghsin60ovyv整理可得，物块通过P点的速度v8m/s(2)从P到M点的过程中，机械能守恒1mv2=mgR(1cos60o)+1mvM222在最高点时根据牛顿第二定律mvM2FNmgR

3、整理得FN4.8N根据牛顿第三定律可知，物块对轨道的压力大小为4.8N(3)从D到P物块做平抛运动，因此vDvcos60o4m/s从C到D的过程中，根据能量守恒定律Epmgx1mvD22C、D两点间的距离x2m2．如图所示，两物块A、B并排静置于高h=0.80m的光滑水平桌面上，物块的质量均为M=0.60kg．一颗质量m=0.10kg的子弹C以v0=100m/s的水平速度从左面射入A，子弹射穿A后接着射入B并留在B中，此时离开桌面后，落地点到桌边的水平距离A、B都没有离开桌面．已知物块A的长度为

4、0.27m，As=2.0m．设子弹在物块A、B中穿行时受到的阻力大小相等，g取10m/s2．(平抛过程中物块看成质点)求：（1）物块A和物块B离开桌面时速度的大小分别是多少；（2）子弹在物块B中打入的深度；（3）若使子弹在物块B中穿行时物块B未离开桌面，则物块B到桌边的最小初始距离．【答案】（1）5m/s；10m/s；（2）LB3.5102m（3）2.5102m【解析】【分析】【详解】试题分析：(1)子弹射穿物块A后，A以速度vA沿桌面水平向右匀速运动，离开桌面后做平抛运动：h1gt2解得：t=0

5、.40s2A离开桌边的速度sAvA，解得：v=5.0m/st设子弹射入物块B后，子弹与B的共同速度为vB，子弹与两物块作用过程系统动量守恒：mv0MvA(Mm)vBB离开桌边的速度vB=10m/s（2）设子弹离开A时的速度为v1，子弹与物块A作用过程系统动量守恒：mv0mv12MvAv1=40m/s子弹在物块B中穿行的过程中，由能量守恒fLB1Mv21mv21(Mm)v2①2A212B子弹在物块A中穿行的过程中，由能量守恒fLA1mv21mv21(MM)v2②20212A由①②解得LB3.5102

6、m（3）子弹在物块A中穿行过程中，物块A在水平桌面上的位移为s1，由动能定理：fs1(MM)v20③12A子弹在物块B中穿行过程中，物块B在水平桌面上的位移为s2，由动能定理fs21MvB21MvA2④22由②③④解得物块B到桌边的最小距离为：smins1s2，解得：smin2.5102m考点：平抛运动；动量守恒定律；能量守恒定律．3．如图所示是一种特殊的游戏装置，CD是一段位于竖直平面内的光滑圆弧轨道，圆弧半径为10m，末端D处的切线方向水平，一辆玩具滑车从轨道的C点处下滑，滑到D点时速度大小为

7、10m/s，从D点飞出后落到水面上的B点。已知它落到水面上时相对于O点（D点正下方）的水平距离OB10m。为了能让滑车抛到水面上的更远处，有人在轨道的下方紧贴D点安装一水平传送带，传送带右端轮子的圆心与D点的水平距离为8m，轮子半径为0.4m（传送带的厚度不计），若传送带与玩具滑车之间的动摩擦因数为0.4，玩具滑车的质量为4kg，不计空气阻力（把玩具滑车作质点处理），求(1)玩具滑车到达D点时对D点的压力大小。(2)如果传送带保持不动，玩具滑车到达传送带右端轮子最高点时的速度和落水点位置。(3)如

8、果传送带是在以某一速度匀速运动的（右端轮子顺时针转），试讨论玩具滑车落水点与传送带速度大小之间的关系。【答案】(1)80N；(2)6m/s，6m；(3)见解析。【解析】【详解】(1)玩具滑车到达D点时，由牛顿第二定律：vD2FDmgm解得RFDmgmvD2=404102=80N；R10(2)若无传送带时，由平抛知识可知：xvDt解得t1s如果传送带保持不动，则当小车滑到最右端时，由动能定理：1mv21mvD2mgL22解得v=6m/s因为v6m/sgR2m/s，则小车从右端轮子最