文档介绍：高考必备物理动能与动能定理技巧全解及练习题 ( 含答案 )
一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理
1． 如图所示，在某竖直平面内，光滑曲面 AB 与水平面 BC 平滑连接于 B 点， BC右端连接
内壁光滑、半径 r= 的四分之一细圆管 CD，管口 D 端正下方直立一根劲度系数为
k=100N/m 的轻弹簧，弹簧一端固定，另一端恰好与管口 D 端平齐，一个质量为 1kg 的小
球放在曲面 AB 上，现从距 BC的高度为 h= 处静止释放小球，它与 BC间的动摩擦因数
μ=，小球进入管口 C 端时，它对上管壁有 FN= 的相互作用力，通过 CD 后，在压缩
弹簧过程中滑块速度最大时弹簧弹性势能 Ep=。取重力加速度 g=10m/s2。求：
(1)小球在 C 处受到的向心力大小；
(2)在压缩弹簧过程中小球的最大动能 Ekm；
(3)小球最终停止的位置。
【答案】 (1)35N； (2)6J； (3)距离 B 或距离 C 端 【解析】
【详解】
(1)小球进入管口 C 端时它与圆管上管壁有大小为 F 的相互作用力
故小球受到的向心力为
F向 mg 1 10 35N
(2)在 C 点，由
v2
F向 = c
代入数据得
mvc2
在压缩弹簧过程中，速度最大时，合力为零，设此时滑块离 D 端的距离为 x0
则有
kx0 mg
解得
x0
mg
k
设最大速度位置为零势能面，由机械能守恒定律有
mg(r
x0 )
1
2
mvc2
Ekm
E p
得
Ekm
mg (r x0 )
1
mvc2
Ep 3 6J
2
(3)滑块从 A 点运动到 C 点过程，由动能定理得
mg 3rmgs
1 mvc2
2
解得 BC间距离
s
小球与弹簧作用后返回 C 处动能不变，小滑块的动能最终消耗在与 BC水平面相互作用的
过程中，设物块在 BC上的运动路程为 s ，由动能定理有
mgs
1 mvc2
2
解得
s
故最终小滑动距离
B 为
处停下 .
【点睛】
经典力学问题一般先分析物理过程，然后对物体进行受力分析，求得合外力及运动过程做功情况，然后根据牛顿定律、动能定理及几何关系求解。
2． 如图，在竖直平面内，半径
R= 的光滑圆弧轨道 ABC与粗糙的足够长斜面 CD 相切
于 C 点， CD 与水平面的夹角
θ=37°，B 是轨道最低点，其最大承受力
Fm=21N，过 A 点的切
线沿竖直方向。现有一质量
m= 的小物块，从 A 点正上方的 P 点由静止落下。已知物
块与斜面之间的动摩擦因数
μ= sin37 °= =°，g=10m/s 2，不计空气阻力。
(1)为保证轨道不会被破坏，求
P、 A 间的最大高度差 H 及物块能沿斜面上滑的最大距离
L；
(2)若 P、 A 间的高度差 h=，求系统最终因摩擦所产生的总热量
Q。
【答案】 (1) ， ；(2) 4J
【解析】
【详解】
(1)设物块在 B 点的最大速度为 vB，由牛顿第二定律得：
2
Fm mg m vB
R
从 P 到 Ｂ，由动能定理得
mg (H R)
1 mvB2
0
2
解得
H=
物块从 B 点运动到斜面最高处的过程中，根据动能定理得：
-mg [R（ 1-cos37 ）°+Lsin37 ]°-μ mgcos37 °?L=0 1 mv2B
2
解得
L=
(3)物块在斜面上，由于 mgsin37 ＞°μ mgcos