物理动能与动能定理提高训练及解析.docx

《物理动能与动能定理提高训练及解析.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、（物理）物理动能与动能定理提高训练及解析一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理1．如图所示，斜面高为h，水平面上D、C两点距离为L。可以看成质点的物块从斜面顶点A处由静止释放，沿斜面AB和水平面BC运动，斜面和水平面衔接处用一长度可以忽略不计的光滑弯曲轨道连接，图中没有画出，不计经过衔接处B点的速度大小变化，最终物块停在水平面上C点。已知物块与斜面和水平面间的滑动摩擦系数均为μ。请证明：斜面倾角θ稍微增加后，（不改变斜面粗糙程度）从同一位置A点由静止释放物块，如图中虚线所示，物块仍然停在同一位置C点。【

2、答案】见解析所示【解析】【详解】设斜面长为L，倾角为，物块在水平面上滑动的距离为S．对物块，由动能定理得：mghmgcosLmgS0即：mghmgcoshmgS0sinmghmghmgS0tan由几何关系可知：hLStan则有：mghmgLSmgS0mghmgL0h解得：L故斜面倾角θ稍微增加后，（不改变斜面粗糙程度）从同一位置A点由静止释放物块，如图中虚线所示，物块仍然停在同一位置C点。2．如图甲所示，一倾角为37°的传送带以恒定速度运行．现将一质量m＝1kg的小物体抛上传送带，物体相对地面的速度随时

3、间变化的关系如图乙所示，取沿传送带向上为正方向，g＝10m/s2，sin37＝0°.6，cos37＝°0.8：求：（1）物体与传送带间的动摩擦因数；（2）0～8s内物体机械能的增加量；（3）物体与传送带摩擦产生的热量Q。【答案】(1)μ＝0.875.(2)E＝90J（3）Q＝126J【解析】【详解】(1)由图象可以知道,传送带沿斜向上运动,物体放到传送带上的初速度方向是沿斜面向下的,且加速大小为的匀减速直线运动,对其受力分析,由牛顿第二定律得:可解得：μ＝0.875.（2）根据v-t图象与时间轴围成的“

4、面积”大小等于物体的位移,可得0～8s内物体的位移0～8ss内物体的机械能的增加量等于物体重力势能的增加量和动能增加量之和,为(3)0～8s内只有前6s发生相对滑动.0～6s内传送带运动距离为:0～6s内物体位移为:则0～6s内物体相对于皮带的位移为0～8s内物体与传送带因为摩擦产生的热量等于摩擦力乘以二者间的相对位移大小,代入数据得：Q＝126J故本题答案是：(1)μ＝0.875.(2)E＝90J（3）Q＝126J【点睛】对物体受力分析并结合图像的斜率求得加速度，在v-t图像中图像包围的面积代表物体运

5、动做过的位移。3．如图所示，AB是倾角为θBCD是光滑的圆弧轨道，AB恰好在B点与圆的粗糙直轨道，弧相切，圆弧的半径为R．一个质量为m的物体（可以看作质点）从直轨道上与圆弧的圆心O等高的P点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动．已知物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．试求：（1）物体释放后，第一次到达B处的速度大小，并求出物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程s；（2）最终当物体通过圆弧轨道最低点E时，对圆弧轨道的压力的大小；（3）为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D（E

6、、O、D为同一条竖直直径上的点），释放点距B点的距离L应满足什么条件．3个【答案】（1）vB2gR(sincos)；LRmg(32cos)；（2）FNtan（3）L⋯(32cos)R2(sincos)【解析】【分析】【详解】（1）设物体释放后，第一次到达B处的速度为v1，根据动能定理可知：mgRcosmgcosRcos1mv12sin2解得：2gR(sincos)vBtan物体每完成一次往返运动，在AB斜面上能上升的高度都减少一些，最终当它达B点时，速度变为零，对物体从P到B全过程用动能定理，有mgR

7、cosmgLcos0得物体在AB轨道上通过的总路程为RL（2）最终物体以B为最高点在圆弧轨道底部做往返运动，设物体从B运动到E时速度为v2v，由动能定理知：mgR(1cos)1mv222在E点，由牛顿第二定律有mv22FNmgR解得物体受到的支持力FNmg(32cos)根据牛顿第三定律，物体对轨道的压力大小为FNFNmg(32cos)，方向竖直向下．（3）设物体刚好到达D点时的速度为vD此时有mgmvD2R解得：vDgR设物体恰好通过D点时释放点距B点的距离为L0，有动能定理可知：mg[L0sinR(1

8、cos)]mgcosL01mvD22联立解得：L0(32cos)R2(sincos)则：⋯(32cos)RLcos)2(sin答案：（1）vB2gR(sincos)；LR（2）Fmg(32cos)；（3）tanN⋯(32cos)RLcos)2(sin4．如图所示，四分之一光滑圆弧轨道AO通过水平轨道OB与光滑半圆形轨道BC平滑连接，B、C两点在同一竖直线上，整个轨道固定于竖直平面内，以O点为坐标原点建立直角坐标系xOy。一质量m=1kg的小