高中物理动能定理经典计算题和答案之令狐文艳创作Word下载.docx
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例5一质量为
m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点。
小球在水平拉力F作用下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，如图2-7-3所示，则拉力F所做的功为（）
A.mglcosθB.mgl（1－cosθ）C.FlcosθD.Flsinθ
例6如图所示，光滑水平面上，一小球在穿过O孔的绳子的拉力作用下沿一圆周匀速运动，当绳的拉力为F时，圆周半径为R，当绳的拉力增大到8F时，小球恰可沿半径为R／2的圆周匀速运动在上述增大拉力的过程中，绳的拉力对球做的功为________.
例7如图2-7-4所示，绷紧的传送带在电动机带动下，始终保持v0＝2m/s的速度匀速运行，传送带与水平地面的夹角θ＝30°
，现把一质量m＝l0kg的工件轻轻地放在传送带底端，由传送带传送至h＝2m的高处。
已知工件与传送带间的动摩擦因数
，g取10m/s2。
（1）
试通过计算分析工件在传送带上做怎样的运动?
（2）
工件从传送带底端运动至h＝2m高处的过程中摩擦力对工件做了多少功?
．
例8如图4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μ=1/15，今有质量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。
例9电动机通过一条绳子吊起质量为8kg的物体。
绳的拉力不能超过120N，电动机的功率不能超过1
200W，要将此物体由静止起，用最快的方式将物体吊高90m（已知物体在被吊高90m以前已开始以最大速度匀速上升），所需时间为多少？
（g取10m/s2）
例10一个物体从斜面上高h处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止，测得停止处对开始运动处的水平距离为S，如图2-7-6，不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用，并设斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同．求动摩擦因数μ．
例11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（k<
1）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？
例12某同学从高为h处水平地投出一个质量为m的铅球，测得成绩为s，求该同学投球时所做的功．
例13如图所示，一根长为l的细线，一端固定于O点，另一端拴一质量为m的小球，当小球处于最低平衡位置时，给小球一定得初速度
，要小球能在竖直平面内作圆周运动并通过最高点P，
至少应多大？
例14新疆达坂城风口的风速约为v=20m/s，设该地空气的密度为ρ=1.4kg/m3，若把通过横截面积S=20m2的风能的50%转化为电能，利用上述已知量推导计算电功率的公式，并求出发电机电功率的大小。
例15质量为M、长度为d的木块，放在光滑的水平面上，在木块右边有一个销钉把木块挡住，使木块不能向右滑动。
质量为m的子弹以水平速度V0射入木块，刚好能将木块射穿。
现在拔去销钉，使木块能在水平面上自由滑动，而子弹仍以水平速度V0射入静止的木块。
设子弹在木块中受阻力恒定。
求：
（1）子弹射入木块的深度
（2）从子弹开始进入木块到与木块相对静止的过程中，木块的位移是多大？
例16如图2-7-19所示的装置中，轻绳将A、B相连，B置于光滑水平面上，拉力F使B以1m／s匀速的由P运动到Q,P、Q处绳与竖直方向的夹角分别为α1=37°
，α2=60°
.滑轮离光滑水平面高度h=2m，已知mA=10kg，mB=20kg，不计滑轮质量和摩擦，求在此过程中拉力F做的功（取sin37°
=0.6，g取10m／s2）
参考答案：
1、解答：
取飞机为研究对象，对起飞过程研究。
飞机受到重力G、支持力N、牵引力F和阻力f作用，如图2-7-1所示
2-7-1
各力做的功分别为WG=0，WN=0，WF=Fs，Wf=-kmgs.
起飞过程的初动能为0，末动能为
据动能定理得：
代入数据得：
2、石头在空中只受重力作用；
在泥潭中受重力和泥的阻力。
对石头在整个运动阶段应用动能定理，有
。
所以，泥对石头的平均阻力
N=820N。
3、解答由于碰撞前后速度大小相等方向相反，所以Δv=vt-（-v0）=12m/s,根据动能定理
答案：
BC
4、解答小球下落为曲线运动，在小球下落的整个过程中，对小球应用动能定理，有
，
解得小球着地时速度的大小为
正确选项为C。
5、解答将小球从位置P很缓慢地拉到位置Q的过程中，球在任一位置均可看作处于平衡状态。
由平衡条件可得F=mgtanθ，可见，随着θ角的增大，F也在增大。
而变力的功是不能用W=Flcosθ求解的，应从功和能关系的角度来求解。
小球受重力、水平拉力和绳子拉力的作用，其中绳子拉力对小球不做功，水平拉力对小球做功设为W，小球克服重力做功mgl（1－cosθ）。
小球很缓慢移动时可认为动能始终为0，由动能定理可得W－mgl（1－cosθ）=0，
W=mgl（1－cosθ）。
正确选项为B。
6、
7、解答
（1）
工件刚放上皮带时受滑动摩擦力
工件开始做匀加速直线运动，由牛顿运动定律
可得
m/s2=2.5m/s2。
设工件经过位移x与传送带达到共同速度，由匀变速直线运动规律
m=0.8m＜4m。
故工件先以2.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，运动0.8m与传送带达到共同速度2m/s后做匀速直线运动。
在工件从传送带底端运动至h＝2m高处的过程中，设摩擦力对工件做功Wf
，由动能定理
可得
J
J=220J。
8、解答：
物体在从A滑到C的过程中，有重力、AB段的阻力、BC段的摩擦力共三个力做功，WG=mgR，fBC=umg，由于物体在AB段受的阻力是变力，做的功不能直接求。
根据动能定理可知：
W外=0，
所以mgR-umgS-WAB=0
即WAB=mgR-umgS=1×
10×
0.8-1×
3/15=6（J）
9、解答起吊最快的方式是：
开始时以最大拉力起吊，达到最大功率后维持最大功率起吊。
在匀加速运动过程中，加速度为
m/s2=5m/s2，
末速度
m/s=10m/s，
上升时间
s=2s，
上升高度
m=10m。
在功率恒定的过程中，最后匀速运动的速度为
m/s=15m/s，
由动能定理有
解得上升时间
s=5.75s。
所以，要将此物体由静止起，用最快的方式将物体吊高90m，所需时间为
t=t1+t2=2s+5.75s=7.75s。
10、解答设该斜面倾角为α，斜坡长为l，则物体沿斜面下滑时，重力和摩擦力在斜面上的功分别为：
物体在平面上滑行时仅有摩擦力做功，设平面上滑行距离为S2，则
对物体在全过程中应用动能定理：
ΣW=ΔEk．
mglsinα－μmglcosα－μmgS2=0
得 h－μS1－μS2=0．
式中S1为斜面底端与物体初位置间的水平距离．故
11、解答：
（1）设小球第一次与地面碰撞后，能够反弹起的最大高度是h，则由动能定理得：
mg（H-h）-kmg（H+h）=0
解得
（2）、设球从释放开始，直至停止弹跳为止，所通过的总路程是S，对全过程由动能定理得mgH-kmgS=0
12、解答同学对铅球做的功等于铅球离手时获得的动能，即
铅球在空中运动的时间为
铅球时离手时的速度
13、
14、解答首先建立风的“柱体模型”，如图2-7-7所示，设经过时间t通过截面S的空气的质量为m，则有
m=ρV=ρSl=ρSvt。
这部分空气的动能为
因为风的动能只有50%转化为电能，所以其电功率的表达式为
代入数据得
W=5.6×
104W。
15.
（1）X＝Md/（M＋m）
（2）S2＝
16.151.95J
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