物理动能与动能定理练习题及答案及解析.docx

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1、【物理】物理动能与动能定理练习题及答案及解析一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理1．如图所示，半径R=0.5m的光滑圆弧轨道的左端A与圆心O等高，B为圆弧轨道的最低点，圆弧轨道的右端C与一倾角θ=37°的粗糙斜面相切。一质量m=1kg的小滑块从A点正上方h=1m处的P点由静止自由下落。已知滑块与粗糙斜面间的动摩擦因数μ=0.5，sin37=0°.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2。(1)求滑块第一次运动到B点时对轨道的压力。(2)求滑块在粗糙斜面上向上滑行的最大

2、距离。(3)通过计算判断滑块从斜面上返回后能否滑出【答案】(1)70N；(2)1.2m；(3)能滑出AA点。【解析】【分析】【详解】(1)滑块从P到B的运动过程只有重力做功，故机械能守恒，则有mghR1mvB22那么，对滑块在B点应用牛顿第二定律可得，轨道对滑块的支持力竖直向上，且FNmvB2mg2mghRmg70NRR故由牛顿第三定律可得：滑块第一次运动到B点时对轨道的压力为70N，方向竖直向下。(2)设滑块在粗糙斜面上向上滑行的最大距离为L，滑块运动过程只有重力、摩擦力做功，故由动能定理可得mg（hR

3、Rcos37Lsin37）mgLcos370所以L1.2m(3)对滑块从P到第二次经过B点的运动过程应用动能定理可得1mvB22mghR2mgLcos370.54mgmgR所以，由滑块在光滑圆弧上运动机械能守恒可知：滑块从斜面上返回后能滑出A点。【点睛】经典力学问题一般先对物体进行受力分析，求得合外力及运动过程做功情况，然后根据牛顿定律、动能定理及几何关系求解。2．如图所示，粗糙水平桌面上有一轻质弹簧左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半

4、径R=1.0m的圆环剪去了左上角120°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离是h=2.4m。用质量为m=0.2kg的物块将弹簧由B点缓慢压缩至C点后由静止释放，弹簧在C点时储存的弹性势能Ep=3.2J，物块飞离桌面后恰好P点沿切线落入圆轨道。已知物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.4，重力加速度g值取10m/s2，不计空气阻力，求∶(1)物块通过P点的速度大小；(2)物块经过轨道最高点M时对轨道的压力大小；(3)C、D两点间的距离；【答案】(1)8m/s；(2)4.8N；(3)2m【解析】【分析】【详

5、解】(1)通过P点时，由几何关系可知，速度方向与水平方向夹角为60o，则vy22ghsin60ovyv整理可得，物块通过P点的速度v8m/s(2)从P到M点的过程中，机械能守恒1mv2=mgR(1cos60o)+1mvM222在最高点时根据牛顿第二定律mvM2FNmg整理得RFN4.8N根据牛顿第三定律可知，物块对轨道的压力大小为4.8N(3)从D到P物块做平抛运动，因此vDvcos60o4m/s从C到D的过程中，根据能量守恒定律Epmgx1mvD22C、D两点间的距离x2m3．如图所示，两物块A、B并排

6、静置于高h=0.80m的光滑水平桌面上，物块的质量均为M=0.60kg．一颗质量m=0.10kg的子弹C以v0=100m/s的水平速度从左面射入A，子弹射穿A后接着射入B并留在B中，此时A、B都没有离开桌面．已知物块A的长度为0.27m，A离开桌面后，落地点到桌边的水平距离s=2.0m．设子弹在物块A、B中穿行时受到的阻力大小相等，g取10m/s2．(平抛过程中物块看成质点)求：（1）物块A和物块B离开桌面时速度的大小分别是多少；（2）子弹在物块B中打入的深度；（3）若使子弹

7、在物块B中穿行时物块B未离开桌面，则物块B到桌边的最小初始距离．【答案】（1）5m/s；10m/s；（2）LB3.5102m（3）2.5102m【解析】【分析】【详解】试题分析：(1)子弹射穿物块A后，A以速度vA沿桌面水平向右匀速运动，离开桌面后做平抛运动：h1gt2解得：t=0.40s2A离开桌边的速度vAs，解得：vA=5.0m/st设子弹射入物块B后，子弹与B的共同速度为vB，子弹与两物块作用过程系统动量守恒：mv0MvA(Mm)vBB离开桌边的速度v=10m/sB（2）设子弹离开A时的速度为v1，

8、子弹与物块A作用过程系统动量守恒：mv0mv12MvAv1=40m/s子弹在物块B中穿行的过程中，由能量守恒fLB1MvA21mv121(Mm)vB2①222子弹在物块A中穿行的过程中，由能量守恒fLA1mv021mv121(MM)vA2②222由①②解得LB3.5102m（3）子弹在物块A中穿行过程中，物块A在水平桌面上的位移为s1，由动能定理：fs11(MM)vA20③2子弹在物块B中穿行过程中，物块B在水平