动能定理典型分类例题经典题型动能定理典型分类例题模型一:水平面问题1.两个质量相同的物体在水平面上以相同的初动能滑动,最终都静止,它们滑行的距离相同。
2.两个质量相同的物体在水平面上以相同的初速度滑动,最终都静止,它们滑行的距离相同。
3.一个质量为1kg的物体在不光滑的水平面上静止,施加水平外力F=2N使其滑行5m,然后撤去外力F,求物体还能滑多远。
答案为1.95m。
4.一个质量为1kg的物体在不光滑的水平面上静止,施加斜向上与水平面成37度的外力F=2N使其滑行5m,然后撤去水平外力F,求物体还能滑多远。
答案为0.98m。
5.一辆汽车在滑动摩擦系数为0.7的路面上行驶,刹车后轮子只滑动不滚动,从刹车开始到汽车停下来,汽车前进12m。
求刹车前汽车的行驶速度。
答案为10.95m/s。
6.一个质量为M的列车沿水平直线轨道以速度V匀速前进,末节车厢质量为m,在中途脱节,司机发觉时,机车已行驶L的距离,于是立即关闭油门,除去牵引力。
设运动的阻力与质量成正比,机车的牵引力是恒定的。
当列车的两部分都停止时,它们的距离为L×m/(M+m)。
模型二:斜面问题基础1.一个质量为2kg的物体在沿斜面方向拉力F=40N的作用下从静止出发沿倾角为37度的斜面上滑,物体与斜面的摩擦系数为0.40,求物体在斜面上滑行5m时的速度。
答案为6.31m/s。
基础2.一个质量为2kg的物体在水平力F=40N的作用下从静止出发沿倾角为37度的斜面上滑,物体与斜面的摩擦系数为0.40,求物体在斜面上滑行5m时的速度。
答案为6.31m/s。
基础3.一个物体以某一速度从斜面底沿斜面上滑,当它滑行4m后速度变为零,然后再下滑到斜面底。
已知斜面长5m,高3m,物体和斜面间的摩擦系数μ=0.25.求物体开始上滑时的速度及物体返回到斜面底时的速度。
答案为3.46m/s和6.71m/s。
典型例题1.一个质量为m的木块以v=10m/s初速度沿倾角为30度的斜面上滑,物体与斜面的摩擦系数为0.2,求物体在斜面上滑行5m时的速度。
答案为6.21m/s。
2.一个质量为M的物体以v=0的初速度沿倾角为α的斜面上滑,物体与斜面的摩擦系数为μ,求物体在斜面上滑行L 的距离时的速度。
答案为v=sqrt(2gLsinα/(1+μcosα))。
1.求木块达到的最大高度(不考虑空气阻力)和回到地面时的速度。
2.一个质量为10kg的物体在斜面上受到F=200N的推力,斜面与水平地面的夹角为37度,斜面固定不动。
物体从静止开始沿着斜面运动,F作用2m后撤去,再经过2秒最后速度减为零。
求物体与斜面间的动摩擦因数μ和物体从开始沿斜面运动到速度为零时间内的总位移S。
已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s²。
3.一个质量为10kg的物体在斜面上受到平行于斜面的拉力F作用,斜面与物体间的动摩擦因数为0.1.当物体运动到斜面中点时,去掉拉力F,物体刚好能运动到斜面顶端停下,斜面倾角为30°。
求拉力F的大小。
g=10m/s²。
4.如图所示,一个小滑块从斜面顶点A由静止滑至水平部分C点而停止。
已知斜面高为h,滑块运动的整个水平距离为s,设转角B处无动能损失,斜面和水平部分与小滑块的动摩擦因数相同。
求此动摩擦因数。
5.一个物块从斜面上的A处由静止滑下,在由斜面底端进入水平面时速度大小不变,最后停在水平面上的B处。
已知A、B两点间的水平距离为s,A高为h,物体与斜面及水平面的动摩擦因数相同。
求此动摩擦因数μ。
6.一个人以初速度v将一个质量为m的物体竖直向上抛出,上升的最大高度为h,空中受的空气阻力大小___为f。
求人在此过程中对球所做的功。
7.一个人站在距地面高h=15m处,将一质量为m=100g的石块以v=10m/s的速度斜向上抛出。
若不计空气阻力,求石块落地时的速度v。
若石块落地时速度的大小为vt=19m/s,求石块克服空气阻力做的功W。
8.在离地面高为h处竖直上抛一质量为m的物块,抛出时的速度为v,当它落到地面时速度为v。
用g表示重力加速度,则在此过程中物块克服空气阻力所做的功是多少?9.物体以速度V1竖直向上抛出,物体落回原处时速度大小为V2,设空气阻力保持不变。
求物体上升的最大高度和阻力与重力之比。
10.将一质量为m的小球以v竖直上抛,受到的空气阻力大小不变,最高点距抛出点为h。
求空气阻力的大小。
1.如图所示,一滑雪者在斜坡上滑行,滑行距离为L,滑行过程中,重力做功Wg,摩擦力做功Wf,滑雪者的动能增加了△E。
若滑行距离为2L,重力做功2Wg,摩擦力做功2Wf,求滑雪者动能增加的大小。
2.如图所示,一滑雪者从斜坡顶端出发,滑行到斜坡底端,滑行距离为L,斜坡的倾角为θ,重力加速度为g,滑雪者的质量为m。
在滑行过程中,滑雪者受到重力和摩擦力的作用,摩擦力的大小为μmg,其中μ为摩擦系数。
求滑雪者滑行到底端时的速度大小。
3.如图所示,一滑雪者从斜坡顶端出发,滑行到斜坡底端,滑行距离为L,斜坡的倾角为θ,重力加速度为g,滑雪者的质量为m。
在滑行过程中,滑雪者受到重力和摩擦力的作用,摩擦力的大小为μmg,其中μ为摩擦系数。
若滑雪者从斜坡顶端出发时速度为v0,求滑雪者滑行到底端时的速度大小。
运营前需要进行各项测试,其中包括测试列车的最大运行速度和加速度等参数。
假设一辆测试列车质量为m,最大运行速度为v,加速度为a,求:1)列车行驶时所需的最大功率P;2)列车行驶时所需的最小功率P;3)列车行驶时所需的平均功率P。
2.汽车是我们日常生活中常见的交通工具,汽车的发动机功率是衡量汽车性能的重要指标之一。
假设一辆汽车的质量为m,行驶速度为v,行驶时所受到的空气阻力为F,求:1)汽车行驶时所需的最大功率P;2)汽车行驶时所需的最小功率P;3)汽车行驶时所需的平均功率P。
3.电动汽车是一种新型的环保交通工具,它的驱动方式是电动机。
假设一辆电动汽车的质量为m,最大速度为v,电动机的最大输出功率为P,求:1)电动汽车行驶时所需的最大功率P;2)电动汽车行驶时所需的最小功率P;3)电动汽车行驶时所需的平均功率P。
运营前需要进行测试。
在一次测试中,列车从静止加速到最大速度360 km/h所用时间为550秒。
已知列车总质量为4.4×10^5 kg,列车所受牵引力的总功率为8800 kW,列车在运动中所受的阻力大小不变。
在这次测试中,当速度为180km/h时,列车的加速度大小为多少?在550秒内,列车通过的路程是多少?假设质量为M的列车以恒定功率P沿平直轨道从静止开始行驶,受到的阻力大小恒为f,从静止到最大速度所经历的时间为t。
求出最大速度V和列车经过的位移S。
摩托车做特技表演时,以10 m/s的初速度冲向高台,然后从高台水平飞出。
在冲向高台的过程中,摩托车以1.8 kW 的额定功率行驶,冲到高台上所用时间为16秒,人和车的总质量为1.8×10^2 kg,台高为5.0m,摩托车的落地点到高台的水平距离为7.5m。
不计空气阻力,取g=10m/s^2.求摩托车从高台飞出到落地所用时间、落地时速度的大小以及摩托车冲上高台过程中克服阻力所做的功。
质量为500t的列车以恒定功率沿平直轨道行驶,在3分钟内行驶了2160m。
这一过程中速度由10m/s增加到最大速度15m/s。
求机车的功率(g=10m/s^2)。
京沪高铁系统包括轨道系统、车辆系统、信号系统、供电系统、调度系统。
动车组车辆系统是把动力装置分散安装在每节车厢上,使其既具有牵引动力,又可以载客,这样的客车车辆叫做动车。
动车组由几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组。
在某次运行中,因为这趟车客流比较多,用了8节动车和8节拖车组成动车组。
假设每节动车的额定功率都相等,且行驶中每节动车在同一时刻的实际功率均相同。
在行驶过程中,动车组所受的总阻力恒定为1.2×10^5 N,动车组的总质量为320t。
开始时,动车组从静止以恒定加速度0.5 m/s^2启动做直线运动,达到额定功率后再做变加速直线运动。
总共经过372.8秒的时间加速后,保持功率不变,动车组开始以最大速度306 km/h匀速行驶。
求动车组的额定功率、动车组匀加速运动的时间以及动车组在变加速运动过程中所通过的路程(计算结果保留3位有效数字)。
本文探讨了滑动摩擦力所做的功以及为什么不存在“摩擦力势能”的概念。
首先,我们需要明确滑动摩擦力所做的功。
当物体在水平面上滑动时,摩擦力会阻碍其运动。
这时,摩擦力所做的功等于摩擦力与物体移动的距离的乘积。
与此同时,弹力也会对物体做功,这是因为物体在受到弹力作用时会发生形变,而弹性势能会转化为动能。
因此,摩擦力和弹力都会对物体做功,但它们的性质是不同的。
其次,我们需要解释为什么不存在“摩擦力势能”的概念。
一般来说,势能可以定义为一个系统的状态所具有的潜在能量。
在重力场中,物体的势能可以通过其高度来计算。
而在电场中,电荷的势能可以通过其位置和电势差来计算。
然而,摩擦力并没有一个对应的“势能”概念。
这是因为摩擦力是由物体之间的接触面和表面粗糙度等因素决定的,而这些因素的变化并没有一个明确的规律可言。
因此,我们无法将摩擦力转化为一个具有普适性的势能概念。
综上所述,本文阐述了滑动摩擦力所做的功以及为什么不存在“摩擦力势能”的概念。
我们需要注意的是,在物理学中,不同类型的力具有不同的性质和作用方式,我们需要具体分析每个力的特点和作用,以便更好地理解其在物理系统中的作用。