動能定理練習(xí)

機(jī)械能針對訓(xùn)練1．如圖所示，力F大小相等，ABCD物體運(yùn)動的位移s也相同，哪種情況F做功最?。ǎ?．火車從車站開出作勻加速運(yùn)動，若阻力與速率成正比，則（）A．火車發(fā)動機(jī)的功率一定越來越大，牽引力也越來越大B．火車發(fā)動機(jī)的功率恒定不變，牽引力也越來越小C．當(dāng)火車達(dá)到某一速率時(shí)，若要保持此速率作勻速運(yùn)動，則發(fā)動機(jī)的功率這時(shí)應(yīng)減小D．當(dāng)火車達(dá)到某一速率時(shí)，若要保持此速率作勻速運(yùn)動，則發(fā)動機(jī)的功率一定跟此時(shí)速率的平方成正比3．如圖甲所示，滑輪質(zhì)量、摩擦均不計(jì)，質(zhì)量為2kg的物體在F作用下由靜止開始向上做勻加速運(yùn)動，其速度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示，由此可知（）（g取10m/s2）A．物體加速度大小為2m/s2B．F的大小為21NC．4s末F的功率大小為42WD．4s內(nèi)F做功的平均功率為42W4．質(zhì)量為m的物體，在距地面h高處以g/3的加速度由靜止豎直下落到地面.下列說法中正確的是A.物體的重力勢能減少mghB.物體的動能增加mghC.物體的機(jī)械能減少mghD.重力做功mgh5．如圖所示，木板長為l，板的A端放一質(zhì)量為m的小物塊，物塊與板間的動摩擦因數(shù)為μ。開始時(shí)板水平，在繞O點(diǎn)緩慢轉(zhuǎn)過一個(gè)小角度θ的過程中，若物塊始終保持與板相對靜止。對于這個(gè)過程中各力做功的情況，下列說法正確的是()OAθA、摩擦力對物塊所做的功為mglsinθ(1-cosOAθB、彈力對物塊所做的功為mglsinθcosθC、木板對物塊所做的功為mglsinθD、合力對物塊所做的功為mglcosθ6．如圖所示，質(zhì)量m=0.5kg的小球從距地面高H=5m處自由下落，到達(dá)地面恰能沿凹陷于地面的半圓形槽壁運(yùn)動，半圓槽半徑R=0.4m。小球到達(dá)槽最低點(diǎn)時(shí)速率為10m/s，并繼續(xù)沿槽壁運(yùn)動直到從槽右端邊緣飛出……，如此反復(fù)幾次，設(shè)摩擦力恒定不變，求：（設(shè)小球與槽壁相碰時(shí)不損失能量）（1）小球第一次離槽上升的高度h；（2）小球最多能飛出槽外的次數(shù)（取g=10m/s2）。機(jī)械能守恒針對訓(xùn)練1．如圖所示，兩物體A、B從同一點(diǎn)出發(fā)以同樣大小的初速度v0分別沿光滑水平面和凹面到達(dá)另一端，則（）A先到B．B先到C．A、B同時(shí)到達(dá)D．條件不足，無法確定2．一顆子彈水平射入置于光滑水平面上的木塊A并留在A中，A和木塊B用一根彈性良好的輕彈簧連在一起，如圖所示，則在子彈打擊木塊A及彈簧壓縮的過程中，對子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)（）A．動量守恒，機(jī)械能守恒B．動量不守恒，機(jī)械能守恒C．動量守恒，機(jī)械能不守恒D．無法判斷動量、機(jī)械能是否守恒3．如圖所示，一輕彈簧左端固定在長木板M的左端，右端與小木塊m連接，且m、M及M與地面間接觸光滑.開始時(shí)，m和M均靜止，現(xiàn)同時(shí)對m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2，從兩物體開始運(yùn)動以后的整個(gè)運(yùn)動過程中，彈簧形變不超過其彈性限度，對于m、M和彈簧組成的系統(tǒng)A.由于F1、F2等大反向，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒B.當(dāng)彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時(shí)，m、M各自的動能最大C.由于F1、F2大小不變，所以m、M各自一直做勻加速運(yùn)動D.由于F1、F2等大反向，故系統(tǒng)的動量始終為零4．如圖所示，分別用兩個(gè)恒力F1和F2先后兩次將質(zhì)量為m的物體從靜止開始，沿著同一個(gè)粗糙的固定斜面由底端推到頂端，第一次力F1的方向沿斜面向上，第二次力F2的方向沿水平向右，兩次所用時(shí)間相同.在這兩個(gè)過程中A.F1和F2所做功相同B.物體的機(jī)械能變化相同C.F1和F2對物體的沖量大小相同D.物體的加速度相同5．如圖所示，木塊質(zhì)量m=0.4kg，它以速度v=20m/s水平地滑上一輛靜止的平板小車，已知小車質(zhì)量M=1.6kg，木塊與小車間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，木塊沒有滑離小車，地面光滑，g取10m/s2，求：（1）木塊相對小車靜止時(shí)小車的速度；（2）從木塊滑上小車到木塊相對于小車剛靜止時(shí)，小車移動的距離.【例1】解析：⑴若用F緩慢地拉，則顯然F為變力，只能用動能定理求解。F做的功等于該過程克服重力做的功。選D⑵若F為恒力，則可以直接按定義求功。選B⑶若F為恒力，而且拉到該位置時(shí)小球的速度剛好為零，那么按定義直接求功和按動能定理求功都是正確的。選B、D在第三種情況下，由=，可以得到，可見在擺角為時(shí)小球的速度最大。實(shí)際上，因?yàn)镕與mg的合力也是恒力，而繩的拉力始終不做功，所以其效果相當(dāng)于一個(gè)擺，我們可以把這樣的裝置叫做“歪擺”?！纠?】解析：應(yīng)先分別求出兩過程中拉力做的功，再進(jìn)行比較。重物在豎直方向上僅受兩個(gè)力作用，重力mg、拉力F。勻加速提升重物時(shí)，設(shè)拉力為F1，物體向上的加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律得F1-mg=ma拉力F1所做的功①勻速提升重物時(shí)，設(shè)拉力為F2，根據(jù)平衡條件得F2=mg勻速運(yùn)動的位移所以勻速提升重物時(shí)拉力的功②比較①、②式知：當(dāng)a>g時(shí)，；當(dāng)a=g時(shí)，；當(dāng)a<g時(shí)，故D選項(xiàng)正確?！纠?】解析：將木板推下桌子即木塊的重心要通過桌子邊緣，水平推力做的功至少等于克服滑動摩擦力做的功，J。故A是正確的?！纠?】

解析：汽車在水平路面行駛達(dá)到最大速度時(shí)牽引力F等于阻力f，即Pm=fvm，而速度為v時(shí)的牽引力F=Pm/v，再利用F-f=ma【例6】，可以求得這時(shí)的a=0.50m/s2【例5】解析：發(fā)動機(jī)所做的功是指牽引力的功。由于卡車以恒定功率運(yùn)動，所以發(fā)動機(jī)所做的功應(yīng)等于發(fā)動機(jī)的功率乘以卡車行駛的時(shí)間，∴A對。B項(xiàng)給出的是卡車克服阻力做的功，在這段時(shí)間內(nèi)，牽引力的功除了克服阻力做功外還要增加卡車的功能，∴B錯(cuò)。C項(xiàng)給出的是卡車所受外力的總功。D項(xiàng)中，卡車以恒功率前進(jìn)，將做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，達(dá)到最大速度時(shí)牽引力等于阻力，阻力f乘以最大速度是發(fā)動機(jī)的功率，再乘以t恰是發(fā)動機(jī)在t時(shí)間內(nèi)做的功。故AD是正確的。【例6】解析：速度最大時(shí)，牽引力最小，在量值上等于阻力。所以，以速率v2運(yùn)動時(shí)，由牛頓第二定律有：F-f=ma其中，得動能勢能動能定理【例1】解：以木塊為對象，在下滑全過程中用動能定理：重力做的功為mgLsinα，摩擦力做的功為，支持力不做功。初、末動能均為零。mgLsinα=0，【例2】解：本題的物理過程可以分為三個(gè)階段，在其中兩個(gè)階段中有機(jī)械能損失：子彈射穿木塊階段和木塊在臺面上滑行階段。所以本題必須分三個(gè)階段列方程：子彈射穿木塊階段，對系統(tǒng)用動量守恒，設(shè)木塊末速度為v1，mv0=mv+Mv1……①木塊在臺面上滑行階段對木塊用動能定理，設(shè)木塊離開臺面時(shí)的速度為v2，有：……②木塊離開臺面后的平拋階段，……③由①、②、③可得μ=0.50【例3】

解析：物體在從A滑到C的過程中，有重力、AB段的阻力、BC段的摩擦力共三個(gè)力做功，WG=mgR，fBC=μmg，由于物體在AB段受的阻力是變力，做的功不能直接求。根據(jù)動能定理可知：W外=0，所以mgR-μmgS-WAB=0即WAB=mgR-μmgS=1×10×0.8-1×10×3/15=6J【例4】解析：設(shè)繩的P端到達(dá)B處時(shí)，左邊繩與水平地面所成夾角為θ，物體從井底上升的高度為h，速度為v，所求的功為W，則據(jù)動能定理可得：

因繩總長不變，所以：根據(jù)繩聯(lián)物體的速度關(guān)系得：v=vBcosθ

由幾何關(guān)系得：由以上四式求得：

【例5】解析：滑塊從A點(diǎn)滑到C點(diǎn)，只有重力和摩擦力做功，設(shè)滑塊質(zhì)量為m，動摩擦因數(shù)為，斜面傾角為，斜面底邊長s1，水平部分長s2，由動能定理得：由以上兩式得從計(jì)算結(jié)果可以看出，只要測出斜面高和水平部分長度，即可計(jì)算出動摩擦因數(shù)。變式1：解析：球沿半圓弧運(yùn)動，繩長不變，兩球通過的路程相等，上升的高度為；球下降的高度為；對于系統(tǒng)，由機(jī)械能守恒定律得：；2、解析：當(dāng)游樂車灌滿整個(gè)圓形軌道時(shí)，游樂車的速度最小，設(shè)此時(shí)速度為v，游樂車的質(zhì)量為m，則據(jù)機(jī)械能守恒定律得：要游樂車能通過圓形軌道，則必有v>0，所以有3、解析：（1）小球受力分析如圖因?yàn)镕合=mgtanθ=ma所以a=gtanθ=10×m/s2=7.5m/s2對汽車，由v02=2as得v0==m/s=15（m/s） （2）小球擺到最低點(diǎn)時(shí)，拉力最大，設(shè)為T，繩長設(shè)為l根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有mg（l-lcosθ）=mv2 在最低點(diǎn)，有T-mg=m， T=mg+2mg（1一cosθ），代人數(shù)值解得T＝0.28N功能關(guān)系【例1】【例2】解：由公式F-f=ma和P=Fv，原來牽引力F等于阻力f，減小油門瞬間v未變，由P=Fv，F(xiàn)將減半，合力變?yōu)?，方向和速度方向相反，加速度大小為；以后汽車做恒定功率的減速運(yùn)動，F(xiàn)又逐漸增大，當(dāng)增大到F=f時(shí)，a=0，速度減到最小為v/2，再以后一直做勻速運(yùn)動?！纠?】解析：物塊B在F的作用下，從C運(yùn)動到O點(diǎn)的過程中，設(shè)B到達(dá)O點(diǎn)的速度為v0，由動