动能定理习题及答案.docx
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动能定理习题及答案
动能定理习题及答案
【篇一：
动能定理精华习题【含答案】】
例2将质量m=2kg的一块石头从离地面h=2m高处由静止开始释放，落入泥潭并陷入泥中h=5cm深处，不计空气阻力，求泥对石头的平均阻力。
（g取10m/s2）
2-7-2
例4在h高处，以初速度v0向水平方向抛出一个小球，不计空气阻力，小球着地时速度大小为（）a.v0?
2ghb.v0?
2ghc.2v0?
2ghd.2v0?
2gh3
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（）
2-7-3
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________.
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?
．
2-7-4
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1200w，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）
2-7-6
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（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？
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v0，要小球能在竖直平面内作圆周运动并通过最高点p，v0至少应多大？
2-7-7
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？
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
n
ff
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12mv2
12据动能定理得：
fs?
kmgs?
mv?
02
v2
代入数据得：
f?
kmg?
m?
1.8?
104n2s2、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
mg（h?
h）?
fh?
0?
0。
所以，泥对石头的平均阻力
f?
h?
h2?
0.05?
mg?
?
2?
10n=820n。
h0.05
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
mgh?
解得小球着地时速度的大小为v?
1212mv?
mv0，222v0?
2gh。
正确选项为c。
正确选项为b。
6、3fr2
【篇二：
动能及动能定理练习题】
>一、单项选择题（每小题只有一个选项符合题意）
1.关于运动物体所受合外力和动能变化的关系，下列说法中正确的是（）
a.如果合外力对物体所做的功为零，则合外力一定为零
b.物体在合外力作用下做变速运动，动能一定发生改变
c.如果物体的动能保持不变，则所受合外力一定为零
d.如果物体所受合外力不为零，则合外力对物体做的功可能为零
2.一质量为2kg的滑块，以4m/s的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.在这段时间里水平力做功（）
a.0b.8jc.16jd.32j
3.如图所示，木块a放在木块b的左上端，用恒力f将a拉至b
的右端，第一次将b固定在地面上，a获得动能e1，产生热q1；第二次让b可以在光滑地面上自由滑动，a获得动能为e2，产生热q2.则有（）
a.e1＝e2，q1＝q2b.e1＜e2，q1＝q2
c.e1＞e2，q1＞q2d.e1＜e2，q1＜q2
5.一块水平放置的光滑板面中心开一小孔，穿过一根细绳，细绳的一端用力f向下拉，另一端系一小球，并使小球在板面上以半径r做匀速圆周运动.现开始缓缓增大拉力f，使小球半径逐渐减小，若已知拉力变为8f时，小球的运动半径减为r；在此过程中，绳子对小2
球做的功是（）
a.0b.fr3frc.4frd.22
6.如图所示，abcd是一盆式容器，盆内侧壁与盆底bc的连接处都是一段与bc相切的圆弧，bc为水平面，其距离d=0.50m.盆边缘的高度为
h=0.30m.在a处放一个质量为m的小物块并让其从静止开始
在盆内来回滑动，最后停下来，则停的地点到b的距离为
（）
a.0.5mb.0.25mc.0.10md.0
二、多项选择题（每小题有多个选项符合题意）
a.质量大的物体滑行距离长b.质量小的物体滑行时间短
c.质量大的物体滑行时间短d.质量小的物体滑行时间短
8.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，下列说法中正确的是（）
a.子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等
b.子弹克服阻力做的功与子弹动能的减少量相等
c.子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等
d.子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功
9.水平面上的甲、乙两物体某时刻动能相同，它们仅在摩擦力作
用下，逐渐停下来，如图所示，a、b分别表示甲、乙两物体的动能e
和位移s的图像，下列说法中正确是（）
a.若甲和乙与水平面上的动摩擦因数相同，则甲的质量一定比
乙大
b.若甲和乙与水平面间的动摩擦因数相同，则甲的质量一定比乙小
c.若甲和乙质量相等，则甲和地面的动摩擦因数一定比乙大
d.若甲和乙质量相等，则甲和地面的动摩擦因数一定比乙小
三、计算或论述题
11.以某一速度竖直向上抛出一球，球落回抛出点时的速度为抛出时速度的0.9倍，设空气阻力的大小为球重的k倍，求k的值.
13.一钢球质量为m的小球，自高度h处从静止下落至一钢板上，与金钢板碰撞后弹起，碰撞过程中无能量损失，若下落中所受的空气阻力f的大小不变，求：
（1）小球第一次下落至钢板上时（尚未碰撞）的速度；
（2）小球从开始下落到完全静止所通过的总路程.
14.抽量为5t的汽车，在平直公路上以60kw恒定功率从静止开始启动，速度达到24m/s的最大速度后，立即关闭发动机，汽车从启动到最后停下通过的总位移为1200m.运动过程中汽车所受的阻力大小不变.求汽车运动的时间.
15.如图所示，db是水平面，ab是斜面，初速为v0的物体从d点出发沿dba滑动到顶点a时速度刚好为零.如果将斜面改为ac，让该物体从d
点出发沿dca滑动到a点且速度刚好为零，则物体具有的初
速度（）（已知物体与路面间的动摩擦因数处处相同且不
为零，不计拐角处动能损失）
a.大于v0b.等于v0
c.小于v0d.取决于斜面的倾角
16.在光滑的平面上有一静止物体，现以水平恒力甲推这一物体.作用一段时间后，换成相反方向的水平恒力乙推这一物体，当恒力乙作用时间与恒力甲作用时间相同时，物体恰好回到原处，此时物体的动能为32j，则在整个过程中，甲、乙两力做功分别是多少？
第24练动能动能定理
1.d
2.a解析应用动能定理解题时注意动能是标量.
3.b解析功的定义式中的位移是对地位移，摩擦生热决定于物体间的相对路程.
4.c解析题中拉力是变力，变力功可用动能定理计算.
5.d解析变力功可用动能定理计算.
6.d7.bc8.bd
9.ac解析应用动能定理求解.10.?
mgx?
mv2
2
12mv2
1mgh?
kmgh?
mv?
2211.根据动能定理就有：
mgh?
kmgh?
12mv（k?
1）mgh解得：
?
（1?
k）mgh1mv?
2
2
v?
?
0.90,k?
11?
k?
0.10521?
k（0.9）
由动能定理，得：
1mgsin37?
?
s1?
?
mgcos370?
?
s1?
mv12?
02
由以上各式可得
s2?
sin37?
?
?
cos37?
?
s1?
1.6m
解法2物体受力分析上
.
物体运动的全过程中，初、末状态速度均为零，对全过程应用动能定理mgsin37?
?
s1?
?
mgcos37?
?
s2?
0得s2?
sin37?
?
?
cos37?
s1?
1.6m?
fs）m13.
（1）2（gh?
（2）mghf
14.牵引力做功为pt，阻力做功为－f′s，由动能定理得：
pt1-f′s=0
汽车达到最大速度时，牵引力和阻力大小相等，
则p?
fvm?
f?
vm，即：
f?
?
pvm
由以上各式可求得汽车加速运动的时间为
t1?
f?
ss?
?
50spvm
关闭油门后，汽车在阻力作用下做匀减速直线运动，由牛顿第二定律和运动学公式得（取运动方向为正方向）：
f′t2=0－mvm
由上式可求得汽车匀减速运动的时间为
2mvmmvmt2?
?
?
48sf?
p
则汽车运动的时间为：
t?
t1?
t2?
50s?
48s?
98s
15.b解析应用动能定理求解，注意摩擦力做功特点.
1116.由于在前后两段相同的时间t内，位移相同，则v1t?
（v2?
v1）t即v2=2v122
121?
4?
mv12?
4ek1得ek2?
mv222
已知ek2=32j故ek1=8j
按动能定理，恒力f甲、f乙做的功分别为
w甲=ek2－ek1=24j
本题也可以用v-t图，使物理过程更加直观.如图，物体回到原点，意味着图线上下与t轴间的面积相等，则
v1=a1t，v2=a2（t－t0）11故a1t（t?
t0）?
a2（t?
t0）222
又a1t=a2t0解得at?
3，即2?
3，
a1t0
【篇三：
动能定理高考题】
lass=txt>第一部分五年高考题荟萃2009年高考新题一、选择题
a.2b.3c.4d.5
解析：
本题考查动量守恒.根据动量守恒和能量守恒得设碰撞后两者的动量都为p,则总动量为2p,根据
4p2p2p2m
?
3?
?
p2?
2mek,以及能量的关系得2m2m2mm,所以ab正确。
2.（
在额定输出功率不变的情况下，质量为60kg的人骑着此自行车沿平直公路行驶，所受阻力恒为车和人总
重的0.04倍。
当此电动车达到最大速度时，牵引力为n,当车速为2s/m时，其加速度为
答案：
40：
0.6
解析：
棒受重力g、拉力f和安培力fa的作用。
由动能定理：
wf?
wg-w安?
?
ek得
wf?
w安?
?
ek?
mgh即力f做的功与安培力做功的代数和等于机械能的增加量。
选a。
t0和2t0时刻相对于出发点的位移
分别是
x1和x2，速度分别是v1和v2，合外力从开始至to时刻做的功是w1，从t0至2t0时刻做的功是w2,
则（ac）a．c．
x2?
5x1v2?
3v1b．x1?
9x2v2?
5v1x2?
5x1w2?
8w1d．v2?
3v1w2?
9w1
a．在0—1s内，合外力做正功b．在0—2s内，合外力总是做负功c．在1—2s内，合外力不做功
d．在0—3s内，合外力总是做正功
解析：
根据物体的速度图象可知，物体0-1s内做匀加速合外力做正功，a正确；1-3s内做匀减速合外力做负功。
根据动能定理0到3s内，1—2s内合外力做功为零。
5f02t0
3ta．0时刻的瞬时功率为m15f02t03tb．0时刻的瞬时功率为m
23f02t0
3tc．在t?
0到0这段时间内，水平力的平均功率为4m25f02t03td.在t?
0到0这段时间内，水平力的平均功率为6m
电荷量相等，如图所示。
若将一个带负电的粒子置于b点，自由释放，粒子将沿着对角线bd往复运动。
粒子从b点运动到d点的过程中（d）a.先作匀加速运动，后作匀减速运动
b.先从高电势到低电势，后从低电势到高电势c.电势能与机械能之和先增大，后减小d.电势能先减小，后增大
解析：
由于负电荷受到的电场力是变力，加速度是变化的。
所以a错；由等量正电荷
为r的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为b的匀强磁场中。
一质量为m（质量分布均匀）的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为u。
现杆在水平向左、垂直于杆的恒力f作用下从静止开始沿导轨运动距离l时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）。
设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g。
则此过程（bd）
a.杆的速度最大值为
b.流过电阻r的电量为
c.恒力f做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量d.恒力f做的功与安倍力做的功之和大于杆动能的变化量
b2d2vm?
f?
?
mg?
?
r?
r?
f?
?
mg?
?
0vm?
b2d2r?
r解析：
当杆达到最大速度vm时，得，a错；由公式q?
?
?
r?
r?
b?
sbdl
?
r?
rr?
r，b对；在棒从开始到达到最大速度的过程中由动能定理有：
，其中
wf?
wf?
w安?
?
ekwf?
?
?
mgw安?
?
q
，
，恒力f做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能
正确，也可能有多个选项正确，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）
二氧化碳是引起地球温室效应的原因之一，减少二氧化碳的排放是人类追求的目标。
下列能源利用时均不会引起二氧化碳排放的是（ab）
a.氢能、核能、太阳能b.风能、潮汐能、核能c.生物质能、风能、氢能d.太阳能、生物质能、地热能二、非选择题
（1）如图1所示，abc为一固定在竖直平面内的
光滑轨道，bc段水平，ab段与bc段平滑连接。
质量为
m1的小球从高位h
处由静止开始沿轨道下滑，与静止在轨道bc段上质量为
m2的小球发生碰
m
2的
撞，碰撞后两球两球的运动方向处于同一水平线上，且在碰撞过程中无机械能损失。
求碰撞后小球
速度大小
v2；
mn?
?
的若干个球沿直线静止相间排列，给第1个球初能ek1，从而引起各
ek与ek1之比为第1个球对第n个球的动能
（2）碰撞过程中的能量传递规律在物理学中有着广泛的应用。
为了探究这一规律，我们所示，在固定光滑水平轨道上，质量分别为、
球的依次碰撞。
定义其中第n个球经过依次碰撞后获得的动能传递系数a.求b.若
k1n。
k1n
m1?
4m0,mk?
m0,m0为确定的已知量。
求m2为何值时，k1n值最大
解析：
（1）设碰撞前的速度为，根据机械能守恒定律
12
m1gh?
m1v10
2①
设碰撞后m1与m2的速度分别为v1和v2，根据动量守恒定律
m1v10?
m1v1?
m2v2
②
由于碰撞过程中无机械能损失111222m1v10?
m1v1?
m2v2222③②、③式联立解得
v2?
2m1v10
m1?
m2
④
将①代入得④
v2?
2m12ghm1?
m2
ek1?
1122m1v10和ek2?
m2v222得
（2）a由④式，考虑到
根据动能传递系数的定义，对于1、2两球
k12?
ek24m1m2
?
ek1（m1?
m2）2
⑤
同理可得，球m2和球m3碰撞后，动能传递系数k13应为
k13?
ek3ek2ek34m2m34m1m2
?
?
?
?
ek1ek1ek2（m1?
m2）（m2?
m3）⑥
依次类推，动能传递系数k1n应为
kin?
eknek2ek3ekn4m2m34mn?
1mn4m1m2
?
?
?
?
?
?
ek1ek1ek2ek（n?
1）（m1?
m2）2（m2?
m3）2（mn?
1?
mn）2
解得
k1n
222
4n?
1m1m2m3?
mn?
1mn
?
（m1?
m2）（m2?
m3）?
（mn?
1?
mn）
b.将m1=4m0,m3=mo代入⑥式可得
2?
k12?
64m0?
?
m2
?
?
（4m0?
m2）（m2?
mo）?
2
为使k13最大，只需使
24m0m21
?
最大，即m2?
取最小值，2
（4mo?
m2）（m2?
m0）4m0m2
2?
4m02m0?
?
?
?
4m可知m2?
?
m2?
0
?
m2?
m2?
?
2
由
当2?
2m0m2
即m2?
2m0时，k13最大。
?
=0.5,取g=10m/s2，求
（1）物块在车面上滑行的时间t;
（2）要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v′0不超过多少。
答案：
（1）0.24s
（2）5m/s
解析：
本题考查摩擦拖动类的动量和能量问题。
涉及动量守恒定律、动量定理和功能关系这些物理规律的运用。
（1）设物块与小车的共同速度为v，以水平向右为正方向，根据动量守恒定律有
m2v0?
?
m1?
m2?
v①-ft?
m2v?
m2v0②
设物块与车面间的滑动摩擦力为f，对物块应用动量定理有
其中f?
?
m2g③解得
t?
m1v0
?
m1?
m2g
代入数据得t?
0.24s④
（2）要使物块恰好不从车厢滑出，须物块到车面右端时与小车有共同的速度v′，则
?
?
?
m1?
m?
2v?
m2v0
⑤
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