高中物理动能与动能定理易错剖析及解析.docx

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1、高中物理动能与动能定理易错剖析及解析一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理1．如图所示，不可伸长的细线跨过同一高度处的两个光滑定滑轮连接着两个物体A和B，A、B质量均为m。A套在光滑水平杆上，定滑轮离水平杆的高度为细线与水平杆的夹角α。现将A由静止释放（设B不会碰到水平杆，h。开始时让连着A的A、B均可视为质点；重力加速度为g）求：(1)当细线与水平杆的夹角为β（90）时，A的速度为多大?(2)从开始运动到A获得最大速度的过程中，绳拉力对A做了多少功?【答案】(1)vA2gh1

2、1；(2)WTmgh1cos2sinsinhsin【解析】【详解】(2)A、B的系统机械能守恒EP减EK加mghh1mvA21mvB2sinsin22vAcosvB解得vA2gh111cos2sinsin(2)当A速度最大时，B的速度为零，由机械能守恒定律得EP减EK加mghh1mv2sin2Am对A列动能定理方程WT1mvAm22联立解得WTmghhsin2．如图所示，在娱乐节目中，一质量为m＝60kg的选手以v0＝7m/s的水平速度抓住竖直绳下端的抓手开始摆动，当绳摆到与竖直方向夹角θ＝37°时，

3、选手放开抓手，松手后的上升过程中选手水平速度保持不变，运动到水平传送带左端A时速度刚好水平，并在传送带上滑行，传送带以v＝2m/s匀速向右运动．已知绳子的悬挂点到抓手的距离为L＝6m，传送带两端点A、B间的距离s＝7m，选手与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.2，若把选手看成质点，且不考虑空气阻力和绳的质量．(g＝10m/s2，sin37＝0°.6，cos37＝°0.8)求：(1)选手放开抓手时的速度大小；(2)选手在传送带上从A运动到B的时间；(3)选手在传送带上克服摩擦力做的功．【答案】(1)5m/s

4、(2)3s(3)360J【解析】试题分析：（1）设选手放开抓手时的速度为v1，则－mg（L－Lcosθ）＝mv12－mv02，v1＝5m/s（2）设选手放开抓手时的水平速度为v2，v2＝v1cosθ①选手在传送带上减速过程中a＝－μg②v＝v2＋at1③④匀速运动的时间t2，s－x1＝vt2⑤选手在传送带上的运动时间t＝t1＋t2⑥联立①②③④⑤⑥得：t＝3s（3）由动能定理得Wf＝mv2－mv22，解得：Wf＝－360J故克服摩擦力做功为360J．考点：动能定理的应用3．如图所示，粗糙水平地面与半径

5、为R=0.4m的粗糙半圆轨道BCD相连接，且在同一竖直平面内，O是BCD的圆心，BOD在同一竖直线上．质量为m=1kg的小物块在水平恒力F=15N的作用下，从A点由静止开始做匀加速直线运动，当小物块运动到B点时撤去F，小物块沿半圆轨道运动恰好能通过D点，已知A、B间的距离为3m，小物块与地面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取10m/s2．求：（1）小物块运动到B点时对圆轨道B点的压力大小．（2）小物块离开D点后落到地面上的点与D点之间的距离【答案】（1）160N（2）0.82m

6、【解析】【详解】（1）小物块在水平面上从A运动到B过程中，根据动能定理，有：（F-μmg）xAB=1mvB2-02在B点，以物块为研究对象，根据牛顿第二定律得：NmgmvB2R联立解得小物块运动到B点时轨道对物块的支持力为：N=160N由牛顿第三定律可得，小物块运动到B点时对圆轨道B点的压力大小为：N′=N=160N（2）因为小物块恰能通过D点，所以在D点小物块所受的重力等于向心力，即：mgmvD2R可得：vD=2m/s设小物块落地点距B点之间的距离为x，下落时间为t，根据平抛运动的规律有：x=vDt

7、，122R=gt2解得：x=0.8m则小物块离开D点后落到地面上的点与D点之间的距离l2x0.82m4．如图所示，半径为R11光滑圆弧与半径为R2＝0.3m的半圆光滑细管平滑连＝1.8m的4接并固定，光滑水平地面上紧靠管口有一长度为L＝2.0m、质量为M＝1.5kg的木板，木板上表面正好与管口底部相切，处在同一水平线上，木板的左方有一足够长的台阶，其高度正好与木板相同．现在让质量为m2＝2kg的物块静止于B处，质量为m1＝1kg的物块从光滑圆弧顶部的A处由静止释放，物块m1下滑至B处和m2碰撞后不再分

8、开，整体设为物块m(m＝m1＋m2)．物块m穿过半圆管底部C处滑上木板使其从静止开始向左运动，当木板速度为2m/s时，木板与台阶碰撞立即被粘住(即速度变为零)，若g＝10m/s2，物块碰撞前后均可视为质点，圆管粗细不计．(1)求物块m1和m2碰撞过程中损失的机械能；(2)求物块m滑到半圆管底部C处时所受支持力大小；(3)若物块m与木板及台阶表面间的动摩擦因数均为μ＝0.25，求物块m在台阶表面上滑行的最大距离．【答案】⑴12J⑵190N⑶0.8m【解析】