动能定理在多过程问题中的应用含答案Word下载.docx

1、由牛顿第二定律得Fmgsin 37ma （2分）由运动学公式得xvtat2 （2分）联立解得t0.5 s （1分）答案（1）（2）1.25 m（3）0.5 s2、一质量为2 kg的铅球从离地面2 m高处自由下落，陷入沙坑中2 cm深处，如图所示，求沙子对铅球的平均阻力（g10 m/s2）答案2 020 N解析小球的运动包括自由落体运动和陷入沙坑减速运动两个过程，知道初末态动能和运动位移，应选用动能定理解决，处理方法有两种： 解法一分段列式：铅球自由下落过程中，设小球落到沙面时速度为v，则：mgHmv2v m/s2 m/s.铅球陷入沙坑过程中，只受重力和阻力Ff作用，由动能定理得：mghFfh0

2、Ff N2 020 N解法二全程列式：全过程都有重力做功，进入沙中又有阻力做功所以W总mg（Hh）Ffh由动能定理得：mg（Hh）Ffh00故： N2 020 N.3、如图所示装置由AB、BC、CD三段轨道组成，轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接，其中轨道AB、CD段是光滑的，水平轨道BC的长度s5 m，轨道CD足够长且倾角37，A、D两点离轨道BC的高度分别为h14.30 m、h21.35 m 现让质量为m的小滑块自A点由静止释放已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数0.5，重力加速度g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，求：（1）小滑块第一次到达D点时的速度大小；（2）小滑

3、块第一次与第二次通过C点的时间间隔答案（1）3 m/s（2）2 s解析（1）物块从ABCD过程中，由动能定理得mg（h1h2）mgsmvD20，解得：vD3 m/s（2）小物块从ABC过程中，有mgh1mgsmvvC6 m/s小物块沿CD段上滑的加速度agsin 6 m/s2小物块沿CD段上滑到最高点的时间t11 s小物块从最高点滑回C点的时间t2t11 s故tt1t22 s4、如图所示，粗糙水平地面AB与半径R0.4 m的光滑半圆轨道BCD相连接，且在同一竖直平面内，O是BCD的圆心，BOD在同一竖直线上质量m2 kg的小物块在9 N的水平恒力F的作用下，从A点由静止开始做匀加速直线运动 已

4、知AB5 m，小物块与水平地面间的动摩擦因数为0.2.当小物块运动到B点时撤去力F.取重力加速度g10 m/s2.求：（1）小物块到达B点时速度的大小；（2）小物块运动到D点时，轨道对小物块作用力的大小；（3）小物块离开D点落到水平地面上的点与B点之间的距离答案（1）5 m/s（2）25 N（3）1.2 m解析（1）从A到B，根据动能定理有（Fmg）xAB得vB 5 m/s（2）从B到D，根据动能定理有mg2R得vD3 m/s在D点，根据牛顿运动定律有FNmg得FNmmg25 N（3）由D点到落点小物块做平抛运动，在竖直方向上有gt2得t s0.4 s水平地面上落点与B点之间的距离为xvDt3

5、0.4 m1.2 m5、水上滑梯可简化成如图所示的模型：倾角为37的倾斜滑道AB和水平滑道BC平滑连接，起点A距水面的高度H7.0 m，BC的长度d2.0 m，端点C距水面的高度h1.0 m一质量m50 kg的运动员从滑道起点A无初速度地自由滑下，运动员与AB、BC间的动摩擦因数均为0.1.（取重力加速度g10 m/s2，cos 370.8，sin 370.6，运动员在运动过程中可视为质点）（1）求运动员沿AB下滑时加速度的大小a；（2）求运动员从A滑到C的过程中克服摩擦力所做的功W和到达C点时速度的大小vC；（3）保持水平滑道端点在同一水平线上，调节水平滑道高度h和长度d到图中BC位置时，运

6、动员从滑梯平抛到水面的水平位移最大，求此时滑道BC距水面的高度h.答案（1）5.2 m/s2（2）500 J10 m/s（3）3 m解析（1）运动员沿AB下滑时，受力情况如图所示FfFNmgcos 根据牛顿第二定律：mgsin mgcos ma得运动员沿AB下滑时加速度的大小为：agsin gcos 5.2 m/s2（2）运动员从A滑到C的过程中，克服摩擦力做的功为：Wmgcos mgdmgd（Hh）cot 10mg500 J，mg（Hh）W0解得运动员滑到C点时速度的大小vC10 m/s（3）在从C点滑出至落到水面的过程中，运动员做平抛运动的时间为t，hgt2，t 下滑过程中克服摩擦力做功保持不变，W500 J根据动能定理得：mg（Hh）Wmv20，v运动员在水平方向的位移：xvt 当h3 m时，水平位移最大