文档介绍:高考物理动能与动能定理及其解题技巧及练习题
( 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,不可伸长的细线跨过同一高度处的两个光滑定滑轮连接着两个物体
A 和
B,
A、 B 质量均为 m。A 套在光滑水平杆上,定滑轮离水平杆的高度为
细线与水平杆的夹角 α。现将 A 由静止释放(设 B 不会碰到水平杆,
h。开始时让连着 A 的
A、B 均可视为质点;
重力加速度为
g)求:
(1)当细线与水平杆的夹角为
β(
90
)时,
A 的速度为多大
?
(2)从开始运动到
A 获得最大速度的过程中,绳拉力对
A 做了多少功
?
【答案】 (1) vA
2gh
1
1
; (2) WT mg
h
1 cos2
sin
sin
h
sin
【解析】
【详解】
(2)A、 B 的系统机械能守恒
EP减 EK 加
mg
h
h
1 mvA2
1 mvB2
sin
sin
2
2
vA cos
vB
解得
vA
2gh
1
1
1 cos2
sin
sin
(2)当 A 速度最大时, B 的速度为零,由机械能守恒定律得
EP减 EK 加
mg
h
h
1 mv2
sin
2
Am
对 A 列动能定理方程
WT
1
mvAm2
2
联立解得
WT mg
h
h
sin
2. 如图所示,斜面高为 h,水平面上 D、C 两点距离为 L。可以看成质点的物块从斜面顶
点 A 处由静止释放,沿斜面
AB 和水平面
BC运动,斜面和水平面衔接处用一长度可以忽略
不计的光滑弯曲轨道连接,图中没有画出,不计经过衔接处
B 点的速度大小变化,最终物
块停在 水平面上 C 点。已知物块与斜面和水平面间的滑动摩擦系数均为 μ。请证明:斜面
倾角 θ稍微增加后,(不改变斜面粗糙程度)从同一位置 A 点由静止释放物块,如图中虚
线所示,物块仍然停在同一位置 C 点。
【答案】见解析所示
【解析】
【详解】
设斜面长为 L ,倾角为
,物块在水平面上滑动的距离为
S.对物块,由动能定理得:
mgh mg cos LmgS
0
即:
h
mgh mg cos mgS 0
sin
mghmg
h
mgS 0
tan
由几何关系可知:
h
L S
tan
则有:
mgh
mg L
S
mgS
0
mgh
mgL
0
解得: L
h
故斜面倾角 θ稍微增加后,(不改变斜面粗糙程度)从同一位置
A 点由静止释放物块,如
图中虚线所示,物块仍然停在同一位置
C 点。
3. 如图所示,一根轻弹簧左端固定于竖直墙上,右端被质量 m 1kg 可视为质点的小物块
压缩而处于静止状态,且弹簧与物块不栓接,弹簧原长小于光滑平台的长度.在平台的右
端有一传送带, AB 长 L 5m ,物块与传送带间的动摩擦因数
,与传送带相邻
的粗糙水平面 BC 长 s=,它与物块间的动摩擦因数2
,在 C 点右侧有一半径为
R 的光滑竖直圆弧与 BC 平滑连接,圆弧对应的圆心角为
120o ,在圆弧的最高点 F 处
有一固定挡板,物块撞上挡板后会以原速率反弹回来.若传送带以
v 5m / s 的速率顺时
针转动,不考虑物块滑上和滑下传送带的机械能损失.当弹簧储存的 Ep 18J 能量全部
释放时,小物块恰能滑到与圆心等高的 E 点,取 g 10m / s2 .
1) 求右侧圆弧的轨道半径为 R;
2) 求小物块最终停下时与 C 点的距离 ;