高一第二学期物理竞赛辅导 第六讲 动能 动能定理.doc

第六讲 动能 动能定理一：知识要点：1动能：2动能定理：外力对物体所做的总功等于物体动能的变化增量 公式：3理解：1W总是所有外力包括物体所受的重力对物体做的总功；2W总 = W1 + W2 + 代数和，或W总 = F总lcos；3只对惯性参考系成立；4对物体做任何运动都是适用的，特别对处理变速运动的问题尤为方便；二：例题：例1一个人用力把一个质量为1 kg的物体，由静止向上提起1 m，这时物体的速度为2 m/s，那么以下说法正确的选项是 A、手对物体做功为12 JB、合外力对物体做功为2 JC、合外力对物体做功为12 JD、物体克制重力做功为10 J例2一个质量为0.3 kg的弹性小球，在光滑水平面上以6 m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前一样。那么碰撞前后小球速度变化量的大小v和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为 A、v=0 B、v=12 m/s C、W=0 D、W=10.8 J例3如下图，小球在竖直向下的力F作用下，将竖直轻弹簧压缩，假设将力F撤去，小球将向上弹起并离开弹簧，直到速度为零时为止，那么小球在上升过程中：小球的动能先增大后减小；小球在离开弹簧时动能最大；小球动能最大时弹性势能为零；小球动能减为零时，重力势能最大，以上说法中正确的选项是 A、B、C、D、例4如下图，质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动。当子弹相对木块静止时，木块前进距离L，子弹进入木块的深度为s，假设木块对子弹的阻力Ff视为恒定，那么以下关系式中正确的选项是 A、FfL=Mv2B、Ff s=mv2C、Ff s=mv02Mmv2D、FfLs=mv02mv2例5如下图，质量为m的物体用细绳车牵引着在水平光滑面上做匀速圆周运动，当拉力为F时，转动半径为R，当外力增大到8F时，物体仍然做匀速圆周运动，其转动半径为，在此过程中，外力对物体所做的功是 A、FRB、FR C、FRD、4FR例6质量为m=2 kg的物体，在水平面上以v1=6 m/s的速度匀速向西运动，假设有一个F=8N、方向向北的恒力作用于物体，在t=2 s内物体的动能增加了 A、28 JB、64 JC、32 JD、36 J例7如下图，在水平地面上有一辆质量为2 kg的玩具汽车沿Ox轴运动，其发动机的输出功率恒定，它通过A点时速度为2 m/s，再经过2 s，它通过B点，速度达6 m/s，A与B两点相距10 m，它在途中受到的阻力保持为1 N，那么玩具汽车通过B点时的加速度为_ m/s2例8一跳绳运发动质量m=50 kg，一分钟跳N=180次假设每次跳跃中，脚与地面的接触时间占跳跃一次时间的2/5，试估算该运发动跳绳时克制重力做功的平均功率为 取g=10 m/s2例9×103 kg的汽车由静止开场沿平直公路行驶，当速度到达一定值后，关闭发动机滑行。速度图象如下图，那么在汽车行驶的整个过程中，发动机做功为_，汽车克制摩擦力做功为_。例10电动机通过一绳子吊起质量为8 kg的物体，绳的拉力不能超过120 N，电动机的功率不能超过1200 W，要将此物体由静止起用最快的方式吊高90 m此物体在被吊高接近90 m时已开场以最大速度匀速上升，所需时间为多少？例11一内壁光滑的环形细圆管，位于竖直平面内，环的半径为R比细管的半径大得多.在圆管中有两个直径与细管内径一样的小球可视为质点.A球质量为m1，B球质量为m2.它们沿环形圆管顺时针运动，经过最低点时的速度为v0.设A球运动到最低点时，B球恰好运动到最高点，假设要此时两球作用于圆管的合力为零，那么m1，m2，R，v0应满足什么关系？例12如图4-2-1所示，质量4kg的物体静止于光滑水平面上的A点，系物体的绳跨过轻小滑轮被拉紧时，绳与水平面夹30°角，现用竖直向下的恒力73N拉绳向下运动，当物体由A拉到B时，在B点绳与水平夹45°角，滑轮离地高2m，求物体在B点的速度.例13一个小滑块放在固定的、半径为R的光滑半球顶部，如图3-4-14所示.由于轻微的扰动，它开场由静止下滑.求：它离开球面时，离半球底部的高度h.三：能力训练：1以下关于运动物体所受合外力和动能变化的关系正确的选项是 A、如果物体所受合外力为零，那么合外力对物体做的功一定为零B、如果合外力对物体所做的功为零，那么合外力一定为零C、物体在合外力作用下做变速运动，动能一定发生变化D、物体的动能不变，所受合外力一定为零2质量为m的子弹，以水平速度v射入静止在光滑水平面上质量为M的木块，并留在其中，以下说法正确的选项是 子弹克制阻力做的功与木块获得的动能相等；阻力对子弹做的功与子弹动能的减少相等；子弹克制阻力做的功与子弹对木块做的功相等；子弹克制阻力做的功大于子弹对木块做的功A、 B、 C、 D、3质量为m的小球被系在轻绳的一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，运动过程中小球受到空气阻力的作用，设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张力为7mg，此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰能通过最高点，那么在此过程中小球克制空气阻力所做的功为 A、mgR/4B、mgR/2C、mg/RD、mgR4质量为1 kg的物体以某一初速度在水平面上滑行，由于摩擦阻力的作用，其动能随位移变化的图线如图，g取10 m/s2，那么以下说法中正确的选项是 A、 B、物体与水平面间的动摩擦因数为0.2 C、物体滑行的总时间为4 s D、物体滑行的总时间为2.5 s5如下图，质量为m的物体静止在光滑的平台上，系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮，由地面上的人拉着匀速向右以速度v0走动，那么绳子与竖直方向夹角由0°变成45°过程中，人做功为 A、mv02B、mv02C、mv02D、mv026光滑地面上放一长木板，质量为M，木板上外表粗糙且左端放一木块m，如下图，现用水平向右的恒力F拉木块，使它在木板上滑动且相对地面位移为s木块没有滑下长木板。在此过程中 mFMmA、假设只增大m，那么拉力F做功不变B、假设只增大m，那么长木板末动能增大C、假设只增大M，那么小木块末动能不变D、假设只增大F，那么长木板末动能不变7一质量为m的小球，用长为l的细绳悬于O点，小球在水平力F作用下，从平衡位置P点缓慢地移到Q点，此时绳与竖直方向的夹角为，如图4-2-5所示，那么关于力F做的功，以下各项中正确是 AmglcosBFlsinCmgl1cosDmglsin8如图4-2-6所示，一物体以6m/s的初速度从A点沿AB圆弧下滑到B点，速率仍为6m/s，假设物体以5m/s的初速度从A点沿同一路径滑到B点，那么物体到达B点的速率 A大于5m/sB小于5m/sC等于5m/sD不能确定9质量M=500 t的机车，以恒定的功率从静止出发，经过一段时间t=5 min，在水平路面上行驶s=2.25 km，速度到达最大值vm=54 km/h，那么机车的功率为_W，机车运动中受到的平均阻力为_ N10如下图，一小球在倾角为30°的斜面上的A点被水平抛出时动能为6 J，那么小球落到斜面上的B点时动能为_ J11质量为24kg的滑块，以4m/s的初速度在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为4m/s。那么在这段时间内水平力做的功为 。12一个物体从斜面上高h处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停顿，量得停顿处对开场运动处的水平距离为s如下图，不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用，并认为斜面与水平面对物体的动摩擦因数一样，求动摩擦因数13质量mkg的机车，以恒定功率从静止出发，经ts行驶了Sm，速度到达最大值vm(m/s)，设机车所受阻力恒定，求机车功率表达式.1某地强风风速约为v=20m/s，设该地的空气密度kg/m3，如果把截面S=20m2的风的动能全部转化为电能，那么利用上述量写出计算电功率的公式？电功率的大小约为多少瓦？取一位有效数字mv15如下图，皮带的速度是3m/sm，现将m=1kg的小物体轻放在左轮正上方的皮带上，物体与皮带间的动摩擦因数为=0.15。电动机带动皮带将物体从左轮运送到右轮正上方时，电动机消耗的电能是多少？16一块质量为m的滑块由倾角为的斜面上的A点滑下，初速度为v0，滑块与斜面之间的动摩擦因数为，如图4-2-9所示，滑块从A点滑到弹簧形变最大的C点处的距离为L，求滑块能反弹到的最高点离C点的距离x.17质量为m的飞行员进展素质训练时，抓住摆长为L的秋千杆由水平状态开场下摆，到达竖直状态的过程中，如下图。求：飞行员受重力的瞬时功率的最大值。