物理试卷物理动能定理的综合应用题分类汇编及解析.docx

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1、物理试卷物理动能定理的综合应用题分类汇编及解析一、高中物理精讲专题测试动能定理的综合应用1．某人欲将质量m50kg的货箱推上高h1.0m的卡车，他使用的是一个长L5.0m的斜面（斜面与水平面在A处平滑连接）。假设货箱与水平面和斜面的动摩擦因数均为0.30。（说明把货箱做质点处理，当sin0.2时，cos0.98）(1)如果把货箱静止放在这个斜面上，则货箱受到的摩擦力多大？(2)如果用平行于斜面的力在斜面上把货箱匀速向上推，所需的推力是多大？(3)如果把货箱放在水平面上的某处，用水平力推力F04.0102N推它并在A处撤

2、去此力，为使货箱能到达斜面顶端，需从距A点至少多远的地方推动货箱？【答案】(1)100N；(2)247N；(3)4.94m【解析】【分析】【详解】(1)如果把货箱静止放在这个斜面上，则货箱受到的摩擦力为静摩擦力，大小为fmgsin50100.2N=100N(2)如果用平行于斜面的力在斜面上把货箱匀速向上推，所需的推力为Fmgcosmgsin247N(3)设需从距A点x远的地方推动货箱，则由动能定理F0xmgxmgcosLmgh0解得x=4.94m2．如图所示，位于竖直平面内的轨道BCDER=2m的1BC和光，由一半径为

3、光滑圆弧轨道4滑斜直轨道DE分别与粗糙水平面相切连接而成．现从B点正上方H=1.2m的A点由静止释放一质量m=1kg的物块，物块刚好从B点进入1圆弧轨道．已知CD的距离L=4m，物块4与水平面的动摩擦因数=0.25，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力．求：(1)物块第一次滑到C点时的速度；(2)物块第一次滑上斜直轨道DE的最大高度；(3)物块最终停在距离D点多远的位置．【答案】(1)8m/s(2)2.2m(3)0.8m【解析】【分析】根据动能定理可求物块第一次滑到C点时的速度；物块由A到斜直轨道最高点的过程，由动

4、能定理求出物块第一次滑上斜直轨道DE的最大高度；物块将在轨道BCDE上做往返运动，直至停下，设物块在水平轨道CD上通过的总路程为S，根据动能定理求出．【详解】解：(1)根据动能定理可得mg(HR)1mv22解得v8m/s(2)物块由A到斜直轨道最高点的过程，由动能定理有：mg(HR)mgLmgh0解得：h2.2m(3)物块将在轨道BCDE上做往返运动，直至停下，设物块在水平轨道CD上通过的总路程为S，则：mg(HR)mgS0解得：S12.8m因:S3L0.8m,故物块最终将停在距离D点0.8m处的位置．3．一质量为0.

5、5kg的小物块放在水平地面上的A点，距离A点5m的位置B处是一面墙，如图所示，物块以v0=9m/s的初速度从A点沿AB方向运动，在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s，碰后以6m/s的速度反向运动直至静止．g取10m/s2．(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ；(2)若碰撞时间为0.05s，求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F．【答案】（1）0.32（2）F=130N【解析】试题分析：（1）对A到墙壁过程，运用动能定理得：，代入数据解得：μ=0.32．（2）规定向左为正方向，对碰墙的过程运用动量定理得：F△t=mv′﹣

6、mv，代入数据解得：F=130N．4．如图甲所示，静止在水平地面上一个质量为m=4kg的物体，其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动，推力F随位移x变化的图象如图乙所示．已知物体与地面之间的动摩擦因数为μ=0.5，g=10m/s2．求：（1）运动过程中物体的最大加速度大小为多少；（2）距出发点多远时物体的速度达到最大；（3）物体最终停在何处？【答案】（1）20m/s2（2）3.2m（3）10m【解析】【详解】（1）物体加速运动，由牛顿第二定律得：F-μmg=ma当推力F=100N时，物体所受的合力最大，加速度最

7、大，代入数据得：amaxFg20m/s2，m（2）由图象得出，推力F随位移x变化的数值关系为：F=100–25x，速度最大时，物体加速度为零，则F=μmg=20N，即x=3.2m（3）F与位移x的关系图线围成的面积表示F所做的功，即对全过程运用动能定理，代入数据得：5．如图所示，BC为半径等于WF1Fx0200J2WF-μmgx=0xm=10m22m竖直放置的光滑细圆管，O为细圆管的圆心，在圆5管的末端C连接倾斜角为45°、动摩擦因数μ＝0.6的足够长粗糙斜面，一质量为m＝0.5kg的小球从O点正上方某处A点以v0水

8、平抛出，恰好能垂直OB从B点进入细圆管，小球从进入圆管开始受到始终竖直向上的力F＝5N的作用，当小球运动到圆管的末端C时作用力F立即消失，小球能平滑地冲上粗糙斜面．(g＝10m/s2)求：（1）小球从O点的正上方某处A点水平抛出的初速度v0为多少？（2）小球在圆管中运动时对圆管的压力是多少？（3）小球在CD斜面上运动的最大位移是多