物理动能定理的综合应用练习题含答案及解析.docx

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1、(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数物理动能定理的综合应用练习题含答案及解析一、高中物理精讲专题测试动能定理的综合应用1．如图所示,倾角为37°的粗糙斜面AB底端与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BC平滑相连,O点为轨道圆心,BC为圆轨道直径且处于竖直方向,A、C两点等高．质量m=1kg的滑块从A点由静止开始下滑,恰能滑到与O点等高的D点,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8．求:μ;(2)要使滑块能到达C点,求滑块从A点沿斜面滑下时初速度v0的最小值;(3)若滑块离开C点的速度为4m/s,求滑块从C点飞出至落到斜面上所经历的时间．【答案】（1）0.375（2）23m/

2、s（3）0.2s【解析】试题分析：⑴滑块在整个运动过程中，受重力mg、接触面的弹力N和斜面的摩擦力f作用，弹力始终不做功，因此在滑块由A运动至D的过程中，根据动能定理有：mgR－2R＝0－0μmgcos37°sin37解得：μ＝0.375⑵滑块要能通过最高点C，则在C点所受圆轨道的弹力N需满足：N≥0①在C点时，根据牛顿第二定律有：mg＋N＝mvC2②R在滑块由A运动至C的过程中，根据动能定理有：－μmgcos37°2R＝1mvC2－sin3721mv02③2由①②③式联立解得滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v0需满足：v0≥3gR＝23m/s即v0的最小值为：v0min＝23m/s⑶滑块

3、从C点离开后将做平抛运动，根据平抛运动规律可知，在水平方向上的位移为：x＝vt④在竖直方向的位移为：y＝1gt2⑤2根据图中几何关系有：tan37°＝2Ry⑥x由④⑤⑥式联立解得：t＝0.2s考点：本题主要考查了牛顿第二定律、平抛运动规律、动能定理的应用问题，属于中档题．2．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

4、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=4.94m3．质量为m=2kg的小玩具汽

5、车，在t＝0时刻速度为v0=2m/s，随后以额定功率P=8W沿平直公路继续前进，经t=4s达到最大速度。该小汽车所受恒定阻力是其重力的0.1倍，重力加速度g=10m/s2。求：(1)小汽车的最大速度vm；(2)汽车在4s内运动的路程s。【答案】(1)4m/s，(2)10m。【解析】【详解】(1)当达到最大速度时，阻力等于牵引力：PFvmfvmf0.1mg解得：vm4m/s；(2)从开始到t时刻根据动能定理得：Ptfs1mvm21mv0222解得：s10m。4．如图所示，质量－4－6m＝2.0×10kg、电荷量q＝1.0×10C的带正电微粒静止在空间范围足够大的电场强度为E1的匀强电场中．

6、取g＝10m/s2．(1)求匀强电场的电场强度E1的大小和方向；(2)在t＝0时刻，匀强电场强度大小突然变为3t＝0.20sE2＝4.0×10N/C，且方向不变．求在时间内电场力做的功；(3)在t＝0.20s时刻突然撤掉第(2)问中的电场，求带电微粒回到出发点时的动能．3－4－4【答案】(1)2.0×10(2)8.0×10J(3)8.0×10JN/C，方向向上【解析】【详解】（1）设电场强度为E，则：Eqmg，代入数据解得：Emg2.010410N/C2.0103N/C，方向向上q10106（2）在t0时刻，电场强度突然变化为：E24.0103N/C，设微粒的加速度为a，在t0.20s时

7、间内上升高度为h，电场力做功为W，则：qE2mgma1解得：a110m/s2根据：h1a1t2，解得：h0.20m2电场力做功：WqE2h8.0104J（3）设在t0.20s时刻突然撤掉电场时粒子的速度大小为v，回到出发点时的动能为Ek，则：vat，Ekmgh1mv22解得：Ek8.0104J5．如图所示，在海滨游乐场里有一种滑沙运动．某人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下，滑到斜坡底端B点后，沿水平的滑道再滑行一段距离到C点