2019動能定理的應(yīng)用(提高篇)精品教育.doc

1、動能定理的應(yīng)用（提高篇）一、選擇題：1. 一質(zhì)量為0.3kg的彈性小球，在光滑的水平面上以6m/s的速度垂直撞到墻上，碰撞后小球沿相反方向運動，反彈后的速度大小與碰撞前速度的大小相同，則碰撞前后小球速度變化量的大小V和碰撞過程中墻對小球做功的大小 W為（）A .二 v =0 B. :- v =12m/s C. W =0 D. W = 10.8J2. 在h高處，以初速度V0向水平方向拋出一個小球，不計空氣阻力，小球著地時速度大小為（）A. V。. 2gh B. V0- . 2gh C. v0 2gh D. . v： -2gh3. 如圖，質(zhì)量為 m的小球用輕繩懸掛在 O點，在水平恒力 F =mgt

2、anv作用下，小球從靜止-開始由A經(jīng)B向C運動。則小球（）-A .先加速后減速B .在B點加速度為零f-.C .在C點速度為零D .在C點加速度為 gtan 0二、解答題：1. 如圖，汽車在平直路面上勻速運動，用跨過光滑定滑輪的輕繩牽引輪船，汽車與滑輪間的繩保持水平。當牽引輪船的繩與水平方向成0角時，輪船速度為 v，繩的拉力對船做功的功率為P, （1）此時繩對船的拉力為多少？ （ 2）若汽車還受到恒定阻力 f則汽車發(fā)動機的輸出功率為多少？2. 將質(zhì)量m=2kg的一塊石頭從離地面 H= 2m高處由靜止開始釋放，落入泥潭并陷入泥中h=5cm深處,不計空氣阻力，求泥對石頭的平均阻力。（g取10m/s

3、2）3. 如圖所示，繃緊的傳送帶在電動機帶動下，始終保持V0= 2m/s的速度勻速運行，傳送帶與水平地面的夾角0= 30 現(xiàn)把一質(zhì)量 m= 10kg的工件輕輕地放在傳送帶底端，由傳送帶傳送至h = 2m的高處。已知工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)3 , g取10m/s2。2（1）試通過計算分析工件在傳送帶上做怎樣的運動？（2）工件從傳送帶底端運動至h = 2m高處的過程中摩擦力對工件做了多少功4. 如圖所示，AB為1/4圓弧軌道，半徑為R=0.8m,BC是水平軌道，長S=3m , BC處的摩擦系數(shù)為 卩=1/15 今有質(zhì)量m=1kg的物體，自A點從靜止起下滑到 C點剛好停止。求物體在軌道AB段所受的

4、阻力對物體做的功。5. 電動機通過一條繩子吊起質(zhì)量為8kg的物體。繩的拉力不能超過120N，電動機的功率不能超過 1 200W,要將此物體由靜止起，用最快的方式將物體吊高 90m （已知物體在被吊高 90m以前已開始以最大速度勻速上升），所需時間為多少？ （ g取10 m/s2）6. 一個物體從斜面上高 h處由靜止滑下并緊接著在水平面上滑行一段距離后停止，測得停止處對開始運 動處的水平距離為 S,如圖所示，不考慮物體滑至斜面底端的碰撞作用，并設(shè)斜面與水平面對物體的動摩 擦因數(shù)相同.求動摩擦因數(shù) 仏7. 如圖甲所示，物塊與質(zhì)量為m的小球通過不可伸長的輕質(zhì)細繩跨過兩等高定滑輪連接。物塊置于左側(cè)滑輪

5、正下方的表面水平的壓力傳感裝置上，小球與右側(cè)滑輪的距離為I。開始時物塊和小球均靜止，將此時傳感裝置的示數(shù)記為初始值?，F(xiàn)給小球施加一始終垂直于I段細繩的力，將小球緩慢拉起至細繩與豎直方向成60角，如圖乙所示，此時傳感裝置的示數(shù)為初始值的1.25倍；再將小球由靜止釋放，當運動至最低位置時，傳感裝置的示數(shù)為初始值的0.6倍。不計滑輪的大小和摩擦，重力加速度的大小為g。求：（1）物塊的質(zhì)量；(2)從釋放到運動至最低位置的過程中，小球克服空氣阻力所做的功?！敬鸢概c解析】一、選擇題：1. BC解析：由于碰撞前后速度大小相等方向相反，所以Av=Vt-(-vo)=12m/s,根據(jù)動能定理2. C解析： 小球下

6、落為曲線運動，在小球下落的整個過程中，對小球應(yīng)用動能定理，有解得小球著地時速度的大小為v = v0 2gh。正確選項為C。3. ACD1解析：根據(jù)動能定理：(mg tanr) Lsin 2v - mgL(1 -cos2v)2 - 0，解得vc=O,所以小球先加速2mvc運動，后加速運動，故 A、C正確；小球做圓周運動在 B點有向心加速度，故 B錯誤；在C點時，因為速度為0 ,所以向心力為零，即指向圓心方向的合力為0 ,沿切線方向的合力Ft二mg sin 2-mg tan二cos 2 - mg tan，所以在 C點的加速度為 g tan v，故D正確。&故選：ACD二、解答題：P1、解析：由功率

7、公式：P二Fvcos，解得繩對船的拉力 Ft,此時汽車的速度V汽=vM COSV ,VCOS 日所以汽車勻速運動，汽車發(fā)動機的輸出功率F出二Pf P二fvcosr P。2. 820N解析：石頭在空中只受重力作用；在泥潭中受重力和泥的阻力。對石頭在整個運動階段應(yīng)用動能定理，有所以，泥對石頭的平均阻力3解析：(1)工件剛放上皮帶時受滑動摩擦力工件開始做勻加速直線運動，由牛頓運動定律FS30022可得 a g sin -g(cos：-sin)=10 ( cos30 -sin30 )m/s = 2.5m/s m2設(shè)工件經(jīng)過位移x與傳送帶達到共同速度，由勻變速直線運動規(guī)律2 2可得x = 2 m= 0.

8、8m 0.8-1 10 X3/15=6(J)5. 7.75s解析： 起吊最快的方式是：開始時以最大拉力起吊，達到最大功率后維持最大功率起吊。在勻加速運動 過程中，加速度為“Fm-mgJ208 1%區(qū)5 口心m8末速度PmFm1 200m/s=10m/s,120第4頁上升時間上升高度2v2a1022 5m=10m。t1s=2s,a 5在功率恒定的過程中，最后勻速運動的速度為Pm1 200vmm/s=15m/s,mg 8漢101 2 1 2 由動能定理有Pmt2 -mg(h -hjmvmmvt ,2 2解得上升時間1 2 2 1 2 2mgEhJm(v； vt2) 8 10 (90 10)8 (1

9、52 -102)2 2t2s=5.75s。Pm1 200所以，要將此物體由靜止起，用最快的方式將物體吊高90m，所需時間為解析：設(shè)該斜面傾角為a,斜坡長為I，則物體沿斜面下滑時，重力和摩擦力在斜面上的功分別為:物體在平面上滑行時僅有摩擦力做功，設(shè)平面上滑行距離為S2,則對物體在全過程中應(yīng)用動能定理：mglsin a-卩mglcos er卩mgS=0h aS aS=0.式中S1為斜面底端與物體初位置間的水平距離.故7、解析：（1）分別對開始時和細繩與豎直方向成60。時兩個狀態(tài)進行（1）設(shè)開始時細繩的拉力大小為T1,傳感裝置的初始值為 F1，物塊質(zhì)量為M,由平衡條件得對小球，T1=mg對物塊，F(xiàn)1+T1=Mg當細繩與豎直方向的夾角為60時，設(shè)細繩的拉力大小為T2,傳感裝置的示數(shù)為 F2，據(jù)題意可知，F(xiàn)2=1.25F1，由平衡條件得對小球， T2=mgcos60 對