高中物理学习材料
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动能与动能定理
三、动能定理:
1.内容:
2.表达式:
3.对动能定理的理解:合外力做功的正负与物体动能变化的关系为:
4、应用动能定理解题的一般步骤:
(1)确定研究对象,明确运动过程;
(2)明确始末状态,确定其动能;
(3)对研究对象进行受力分析,找出各力所做的功或合力做的功;
(4)根据动能定理列方程;
(5)求解并验算。
【例1】关于动能,下列说法正确的是 ( )
A 、动能是机械能的一种表现形式,凡是运动的物体都具有动能
B 、动能总是正值
C 、一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化;但速度变化时,动能不一定变化
D 、动能不变的物体,一定处于平衡状态
【例2】.一个物体的速度从0增加到v ,再从v 增加到2v ,前后两种情况下,物体动能的增加量k E 之比为?
【例3】.关于功和物体动能变化的关系,不正确的说法是( )
A 、有力对物体做功,物体的动能就会变化
B 、合力不做功,物体的动能就不变
C 、合力做正功,物体的动能就增加
D 、所有外力做功代数和为负值,物体的动能就减少
【例4】.一物体做变速运动时,下列说法正确的是 ( )
A .合外力一定对物体做功,使物体动能改变
B .物体所受合外力一定不为零
C .合外力一定对物体做功,但物体动能可能不变
D .物体加速度一定不为零
一.常规题(匀变速直线运动)
1.如图,物体在光滑的水平面上以4m/s 的速度向右滑行.现对物体施加一水平向左的力F,经过一段时间后,速度以4m/s 的速度向左运动,求:在此过程中F所做功.
2.用拉力F 使一个质量为m 的木箱由静止开始在水平冰道上移动了s ,拉力F 跟木箱前进的方向的夹角为α,木箱与冰道间的摩擦因数为μ,求木箱获得的速度?
3.质量是2g 的子弹,以300m /s 的速度水平射入厚度是5cm 的木板,射
穿后的速度是100m /s .子弹在射穿木板的过程中所受的平均阻力是多大。
【选做4】.如图所示,半径1R m =的14
圆弧导轨与水平面相接,从圆弧导轨的顶端A ,由静止释放一个质量为20m g =的小木块,测得其滑至底端B 时速度3/B v m s =,以后在水平导轨滑行3BC m =而静止。
求: (1)小木块刚到达底端B 时,对B 点的压力N ;
(2)在圆弧轨道上克服摩擦力做的功?
(3)BC 段轨道的动摩擦因数为多少?
4.已知斜面高 h ,斜面长 l ,质量为 m 的人从斜面顶部沿着斜面滑下,不计斜面的阻
A
力,求人滑至底端时的速度。
【选做5】.某物体放在倾角为θ的斜面上,向下轻轻一推,它刚好能匀速下滑;若给此物体一个沿斜面向上的初速度v 0,那么,它能沿斜面向上冲滑的最大距离为多少?
6.一颗子弹速度为v 时,刚好打穿一块钢板,那么速度为2v 时,可打穿几块同样的钢板?要打穿n 块同样的钢板,子弹速度应为多大?
7.一子弹以水平速度v 射入一固定的木块中,射入深度为S ,设子弹在木块中运动时,受到的阻力是恒定的,那么当子弹以2
v 的速度水平射入此木块时,射入的深度h 为多少?
二.求变力做功问题
1.一个人从高处坠下,当人下落H 高度时安全带刚好绷紧,人又下落h 后人的速度减为零,设人的质量为M ,则绷紧过程中安全带对人的平均作用力为多少?
2.运动员踢球的平均作用力为200N,把一个静止的质量为1kg 的球以10m/s 的速度踢出,水平面上运动60m 后停下,则运动员对球做的功?如果运动员踢球时球以10m/s 迎面飞来,踢出速度仍为10m/s,则运动员对球做的功为多少?
3.一列货车的质量为 5.0×105kg,在平直轨道以额定功率3000kw加速行驶,当速度由10m/s加速到所能达到的最大速度30m/s时,共用了2min,则这段时间内列车前进的距离是多少?
二.曲线运动问题:
1.从高为5m处以水平速度8m/s抛出一质量为0.2kg的皮球,皮
球落地速度为12m/s,求此过程中皮球克服空气阻力做的
功?(g=9.8m/s2)
2.某人从25m高处水平抛出一质量为10Kg的球,球出手时的速度为10m/s,落地时的速度为16m/s,则人对球做的功为多少?空气阻力做的功为多少?
三.多过程问题
1.用拉力F使一个质量为m的木箱由静止开始在水平面上运动S后撤掉F, 木箱与水平面间的摩擦系数为μ,求撤掉F后木箱滑行的距离L?
2.如图所示,物体从高为h的滑斜面顶端由静止开始沿斜面下滑,最后停在水平面上与斜面顶端水平距离为L的地方,求物体与斜面和水平面间的动摩擦因数均为μ的表达式。
11.(08年)甲、乙两物体质量相等,速度大小之比是2:1,则甲与乙的动能之比是
A .1:2
B .2:1
C .1:4
D .4:1
13.(08年)小球从地面上方某处水平抛出,抛出时的动能是7J ,落地时的动能是28J ,不
计空气阻力,则小球落地时速度方向和水平方向的夹角是
A .30°
B .37°
C .45°
D .60°
5. (07年)放在光滑水平面上的物体,仅在两个同向水平力的共同作用下开始运动,若这两个力分别做了6J 和8J 的功,则该物体的动能增加了
A .48J
B .14J
C .10J
D .2J
19.(09年).如图所示,质量m =50kg 的跳水运动员从距水面高h =10m 的跳台上以v 0=5m/s 的速度斜向上起跳,最终落入水中。
若忽略运动员的身高。
取g =10m/s 2,求:
(1)运动员在跳台上时具有的重力势能(以水面为参考平面);
(2)运动员起跳时的动能;
(3)运动员入水时的速度大小。
6.如图所示,半径1R m =的14
圆弧导轨与水平面相接,从圆弧导轨的顶端A ,由静止释放一个质量为20m g =的小木块,测得其滑至底端B 时速度3/B v m s =,以后在水平导轨滑行3BC m =而静止。
求:
(1)小木块刚到达底端B 时,对B 点的压力N ;
h
A
(2)在圆弧轨道上克服摩擦力做的功?(3)BC段轨道的动摩擦因数为多少?。