2023年动能定理应用及典型例题.pdf

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1、优秀教案 欢迎下载 动能定理及应用 动能及动能定理 1 动能表达式：221mEK 2 动能定理（即合外力做功与动能关系）：12KKEEW 3 理解：F合在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。F合做正功时，物体动能增加；F合做负功时，物体动能减少。动能定理揭示了合外力的功与动能变化的关系。4 适用范围：适用于恒力、变力做功；适用于直线运动，也适用于曲线运动。5 应用动能定理解题步骤：a 确定研究对象及其运动过程 b 分析研究对象在研究过程中受力情况，弄清各力做功情况 c 确定研究对象在运动过程中初末状态，找出初、末动能 d 列方程、求解。例 1、一小球从高出地面 H米处，由静

2、止自由下落，不计空气阻力，球落至地面后又深入沙坑 h 米后停止，求沙坑对球的平均阻力是其重力的多少倍。例 2一人坐在雪橇上，从静止开始沿着高度为 15m的斜坡滑下，到达底部时速度为 10m/s。人和雪橇的总质量为 60kg，下滑过程中克服阻力做的功。基础练习 1、一个质量是 0.20kg 的小球在离地 5m高处从静止开始下落，如果小球下落过程中所受的空气阻力是 0.72N，求它落地时的速度。2、一辆汽车沿着平直的道路行驶，遇有紧急情况而刹车，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。已知轮胎与路面之间的滑动摩擦系数为 0.7，求刹车前汽车的行驶速度。3、一辆 5 吨的载

3、重汽车开上一段坡路，坡路上 S=100m，坡顶和坡底的高度差 h=10m，汽车山坡前的速度是 10m/s，上到坡顶时速度减为 5.0m/s。汽车受到的摩擦阻力时车重的 0.05倍。求汽车的牵引力。4、质量为 4103Kg 的汽车由静止开始以恒定功率前进，经1003 s,前进了 425m，这时它达优秀教案 欢迎下载 F图 6-3-1到最大速度 15m/s，设阻力不变，求机车的功率。5：如图过山车模型，小球从 h 高处由静止开始滑下，若小球经过光滑轨道上最高点不掉下来，求 h 的最小值？6、如图所示，半径 R=0.4m的光滑半圆轨道与粗糙的水平面相切于 A点，质量为 m=1kg 的小物体（可视为质

4、点）在水平拉力 F的作用下，从 C点运动到 A点，物体从 A点进入半圆轨道的同时撤去外力 F，物体沿半圆轨道通过最高点 B后作平抛运动，正好落在 C点，已知 AC=2m，F=15N，g 取 10m/s2，试求：（1）物体在 B点时的速度以及此时半圆轨道对物体的弹力（2）物体从 C到 A的过程中，摩擦力做的功 7、如图所示，质量 m=1kg 的木块静止在高 h=1.2m 的平台上，木块与平台间的动摩擦因数=0.2，用水平推力 F=20N，使木块产生位移 S1=3m 时撤去，木块又滑行 S2=1m 时飞出平台,求木块落地时速度的大小？（空气阻力不计，g=10m/s2）拓展提升 1.一物体质量为 2

5、kg，以 4m/s 的速度在光滑水平面上向左滑行。从某时刻起作用一向右的水平力，经过一段时间后，滑块的速度方向变为水平向右，大小为 4m/s，在这段时间内，水平力做功为（）A.0 B.8J C.16J D.32J 2.质量为 5105kg 的机车，以恒定的功率沿平直轨道行驶，在 3min 内行驶了 1450m，其速度从 10m/s 增加到最大速度 15m/s若阻力保持不变，求机车的功率和所受阻力的数值 示了合外力的功与动能变化的关系适用范围适用于恒力变力做功适用于中初末状态找出初末动能列方程求解例一小球从高出地面米处由静止自速度为人和雪橇的总质量为下滑过程中克服阻力做的功基础练习一个质优秀教案

6、 欢迎下载 3.质量为 M、厚度为 d 的方木块，静置在光滑的水平面上，如图所示，一子弹以初速度 v0水平射穿木块，子弹的质量为 m，木块对子弹的阻力为 f 且始终不变，在子弹射穿木块的过程中，木块发生的位移为 L。求子弹射穿木块后，子弹和木块的速度各为多少？v0Ld 4.从离地面 H高处落下一只小球，小球在运动过程中所受的空气阻力是它重力的 k（k1）倍,而小球与地面相碰后，能以相同大小的速率反弹，求：（1）小球第一次与地面碰撞后，能够反弹起的最大高度是多少？（2）小球从释放开始，直至停止弹跳为止，所通过的总路程是多少？5.小球在竖直放置的光滑圆轨道内做圆周运动，圆环半径为 r，且刚能通过最

7、高点，则球在最低点时的速度和对圆轨道的压力分别为：A、4rg,16mg B、gr5,5mg C、2gr,5mg D、gr5,6mg 6.某探究性学习小组对一辆自制遥控车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的 v-t图像，已知小车在 0t1 时间内做匀加速直线运动，t110s 时间内小车牵引力的功率保持不变，7s末到达最大速度，在 10s 末停止遥控让小车自由滑行，小车质量 m1kg，整个过程中小车受到的阻力 f 大小不变。求：（1）小车所受阻力 f 的大小；（2）在 t110s 内小车牵引力的功率 P；（3）求出 t1

8、 的值及小车在 0t1 时间内的位移。(4)0-10s内牵引力做功 7.质量为 m的小球被系在轻绳一端，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，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为：（）A4mgR B 3mgR C 2mgR DmgR 8、如图所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一物体向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面设物体在斜面最低点 A 的速度为 v，压缩弹簧至 C 点时弹簧最短，C 点距地面高度为 h，则从 A到 C 的过程中弹簧弹力做功是()t/s

9、O 3 6 t1 示了合外力的功与动能变化的关系适用范围适用于恒力变力做功适用于中初末状态找出初末动能列方程求解例一小球从高出地面米处由静止自速度为人和雪橇的总质量为下滑过程中克服阻力做的功基础练习一个质优秀教案 欢迎下载 Amgh12mv2 B.12mv2mgh Cmgh D(mgh12mv2)9、20XX 年广州亚运会上，刘翔重归赛场，以打破亚运会记录的成绩夺得 110 m 跨栏的冠军他采用蹲踞式起跑，在发令枪响后，左脚迅速蹬离起跑器，向前加速的同时提升身体重心如图所示，假设刘翔的质量为 m，起跑过程前进的距离为s，重心升高为 h，获得的速度为 v，克服阻力做功为 W阻，则在此过程中()A

10、运动员的机械能增加了12mv2 B运动员的机械能增加了12mv2mgh C运动员的重力做功为 mgh D运动员自身做功 W人12mv2mgh 10、如图所示，摩托车做特技表演时，以 v010.0 m/s 的初速度冲向高台，然后从高台水平飞出若摩托车冲向高台的过程中以 P4.0 kW 的额定功率行驶，冲到高台上所用时间 t3.0 s，人和车的总质量 m1.8 102 kg，台高 h5.0 m，摩托车的落地点到高台的水平距离 x10.0 m不计空气阻力，取 g10 m/s2.求：(1)摩托车从高台飞出到落地所用时间；(2)摩托车落地时速度的大小；(3)摩托车冲上高台过程中克服阻力所做的功 11、一

11、质量为 1kg 的物体被人用手由静止向上提升 1m，这时物体的速度 2 m/s，则下列说法正确的是 ()A、手对物体做功 12J B、合外力对物体做功 12J C、合外力对物体做功 2J D、物体克服重力做功 10 J 12.一个人站在距地面高 h=15m 处，将一质量为 m=100g 的石块以 v0=10m/s 的速度斜向上抛出.(1)若不计空气阻力，求石块落地时的速度 v.(2)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.13、如图所示，AB 为 1/4 圆弧轨道，半径为 R=0.8m，BC 是水平轨道，长 S=3m，BC 处的摩擦系数为=1/15，今有质量

12、m=1kg 的物体，自 A点从静止起下滑到 C 点刚好停止。求物体在轨道 AB段所受的阻力对物体做的功。14、如图所示，ABCD 是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底 BC 的连接处都是一段与 BC 相切的圆弧，B、C 为水平的，其距离 d=0.50m。盆边缘的高度为 h=0.30m。示了合外力的功与动能变化的关系适用范围适用于恒力变力做功适用于中初末状态找出初末动能列方程求解例一小球从高出地面米处由静止自速度为人和雪橇的总质量为下滑过程中克服阻力做的功基础练习一个质优秀教案 欢迎下载 在 A 处放一个质量为 m 的小物块并让其从静止出发下滑。已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC 面与小物块间动摩擦系数

13、为0.10。小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停的地点到 B 的距离为 A.0.50m B.0.25m C.0.10m D.0 15两个完全相同的小球 A、B，在同一高度处以相同大小的初速度 v0分别水平抛出和竖直向上抛出，下列说法正确的是 （）A两小球落地时的速度相同 B两小球落地时，重力的瞬时功率相同 C从开始运动至落地，重力对两小球做功相同 D从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同 16质量 M=6.0103kg 的客机，从静止开始沿平直的跑道滑行，当滑行距离 S=7.2 lO2m时，达到起飞速度=60m s。求：(1)起飞时飞机的动能多大?(2)若不计滑行过程中所受的阻力，

14、则飞机受到的牵引力为多大?(3)若滑行过程中受到的平均阻力大小为 F=3.0103N，牵引力与第(2)问中求得的值相等，则要达到上述起飞速度，飞机的滑行距离应多大?17质量为 m的小球被系在轻绳一端，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，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为：（）A4mgR B 3mgR C 2mgR DmgR 18、有一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。示了合外力的功与动能变化的关系适用范围适用于恒力变力做功适用于中初末状态找出初末动能列方程求解例一小球从高出地面米处由静止自速度为人和雪橇的总质量为下滑过程中克服阻力做的功基础练习一个质