物理动能与动能定理题20套(带答案).docx

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1、物理动能与动能定理题20套(带答案)一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理1．如图所示，圆弧轨道AB是在竖直平面内的1圆周，B点离地面的高度h=0.8m，该处切4线是水平的，一质量为m=200g的小球（可视为质点）自A点由静止开始沿轨道下滑（不计小球与轨道间的摩擦及空气阻力），小球从B点水平飞出，最后落到水平地面上的D点．已知小物块落地点D到C点的距离为x=4m，重力加速度为g=10m/s2．求：（1）圆弧轨道的半径（2）小球滑到B点时对轨道的压力．【答案】（1）圆弧轨道的半径是5m．（2）小球滑到B

2、点时对轨道的压力为6N，方向竖直向下．【解析】（1）小球由B到D做平抛运动，有：h=1gt22x=vBt解得：vBxg1010m/s420.82hA到B过程，由动能定理得：12-0mgR=mvB2解得轨道半径R=5m（2）在B点，由向心力公式得：NmgmvB2R解得：N=6N根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力N=N=6N，方向竖直向下点睛：解决本题的关键要分析小球的运动过程，把握每个过程和状态的物理规律，掌握圆周运动靠径向的合力提供向心力，运用运动的分解法进行研究平抛运动．2．如图所示，不可伸长的细线跨过同一高度处的两个光滑定

3、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)vA2gh11；(2)WTmgh1cos2sinsinhsin【解析】【详解】(2)A、B的系统机械能守恒EP减EK加mghh1mvA21mvB2sinsin22vA

4、cosvB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mghh1mvAm2sin2对A列动能定理方程WT1mvAm22联立解得hWTmghsin3．如图所示，小滑块（视为质点）的质量m=1kgAB的倾角；固定在地面上的斜面=37°、长s=1m，点A和斜面最低点B之间铺了一层均质特殊材料，其与滑块间的动摩擦因数μ可在0≤μ≤1.5之间调节。点B与水平光滑地面平滑相连，地面上有一根自然状态下的轻弹簧一端固定在O点另一端恰好在B点。认为滑块通过点B前、后速度大小不变；最大

5、静摩擦力等于滑动摩擦力。取（1）若设置μ=0，将滑块从g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力。A点由静止释放，求滑块从点A运动到点B所用的时间。（2）若滑块在A点以v0=lm/s的初速度沿斜面下滑，最终停止于B点，求μ的取值范围。【答案】（1）t313或313s；（2）4。33216【解析】【分析】【详解】（1）设滑块从点A运动到点B的过程中，加速度大小为a，运动时间为t，则由牛顿第二定律和运动学公式得mgsinmas1at22解得t3s3（2）滑块最终停在B点，有两种可能：①滑块恰好能从

6、A下滑到B，设动摩擦因数为1，由动能定律得：mgsings1mgcosgs01mv022解得13116②滑块在斜面AB和水平地面间多次反复运动，最终停止于B点，当滑块恰好能返回A点，由动能定理得2mgcosg2s01mv022解得2132此后，滑块沿斜面下滑，在光滑水平地面和斜面之间多次反复运动，最终停止于B点。当滑块恰好能静止在斜面上，则有mgsin3mgcos解得334所以，当213AB和水平地面间多次反复运动，3，即32时，滑块在斜面4最终停止于B点。综上所述，的取值范围是131332或3。4164．如图所示，竖直平面内

7、有一固定的光滑轨道ABCDAB是足够长的水平轨道，B端，其中与半径为R的光滑半圆轨道BCD平滑相切连接，半圆的直径BD竖直，C点与圆心O等高．现有一质量为m的小球Q静止在B点，另一质量为2m的小球P沿轨道AB向右匀速运动并与Q发生对心碰撞，碰撞后瞬间小球Q对半圆轨道B点的压力大小为自身重力的7倍，碰撞后小球P恰好到达C点．重力加速度为g．（1）求碰撞前小球P的速度大小；（2）求小球Q离开半圆轨道后落回水平面上的位置与B点之间的距离；（3）若只调节光滑半圆轨道BCD半径大小，求小球Q离开半圆轨道D点后落回水平面上的位置与B点之间

8、的距离最大时，所对应的轨道半径是多少？【答案】（1）（2）（3）【解析】【分析】【详解】设小球Q在B处的支持力为；碰后小球的速度为；小球Q到达D点的速度为(1)由牛顿第三定律得小球Q在B点Q的速度为.，小球P的速度为；碰前小球P碰后小球Q在B点由牛顿第二定律