动能与动能定理练习题含答案VIP专享VIP免费

动能与动能定理练习题含答案一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理1.如图所示，粗糙水平桌面上有一轻质弹簧左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道M/VP,其形状为半径R=1.0m的圆坏剪去了左上角120°的圆弧，M/V为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离是览2.4m。用质量为m=0.2kg的物块将弹簧由B点缓慢压缩至C点后由静止释放，弹簧在C点时储存的弹性势能EP=3.2J,物块飞离桌面后恰好P点沿切线落入圆轨道。已知物块与桌面间的动摩擦因数“=0.4,重力加速度g值取10m/s2,不计空气阻力，求：(1)物块通过P点的速度大小；(2)物块经过轨道最高点M时对轨道的压力人小：(3)C、D两点间的距离；【答案】(l)8m/s；(2)4.8N；(3)2m【解析】【分析】【详解】(1)通过P点时，由几何关系可知，速度方向与水平方向夹角为60。，则vj=2ghVsill60°=二v整理可得，物块通过P点的速度v=8ni/s(2)从P到M点的过程中，机械能守恒丄mv2=mgR(l+cos60")十-〃”：2在最高点时根据牛顿第二定律整理得FN=4.8N根据牛顿第三定律町知，物块对轨道的压力人小为4.8N(1)在B点时(3)(3)从D到P物块做平抛运动，因此vD=vcos60°=4ni/s从C到D的过程中，根据能量守恒定律口1,Ep=jLimgx+-im^C、D两点间的距离x=2m2.滑板运动是极限运动的鼻祖，许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来.如图所示是滑板运动的轨道，BC和DE是两段光滑圆弧形轨道，BC段的圆心为0点、圆心角抄=60。，半径OC与水平轨道CD垂直，滑板与水平轨道CD间的动摩擦因数“=0.2.某运动员从轨道上的A点以vo=3m/s的速度水平滑出，在B点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧轨道BC,经CD轨道后冲上DE轨道，到达E点时速度减为零，然后返回.已知运动员和滑板的总质量为m=60kg,B、E两点与水平轨道CD的竖直高度分别为h=2m和H=2.5m.求：(2)水平轨道CD段的长度L：(3)通过计算说明，第一次返回时，运动员能否回到B点？如能，请求出回到B点时速度的大小；如不能，请求出最后停止的位置距C点的距离.【答案】(l)v8=6m/s(2)L=6.5m(3)停在C点右侧6m处【解析】【分析】【详解】从B点到E点有mgh—pmgL—mgH=0-*〃卩；,得£=6.5m设运动员能到达左侧的最人高度为护，从B到第一次返回左侧最高处有mgh-mgh-ping-2L=0-*〃?巧，得h,=1.2m/33ni/s(3)根据题意可知,小球受到的电场力和重力的合力方向向上，其人小为F=qE-mg=59.6N所以D点为等效最高点，则小球到达D点时对轨道的压力为零，此时的速度最小，即解得所以要小物块不离开圆轨道则应满足比刃D得:/?<0.022m4・如图所示，光滑水平轨道距地面高h=0.8m,其左端固定有半径R=0.6m的内壁光滑的半圆管形轨道，轨道的最低点和水平轨道平滑连接.质量m^l.Okg的小球A以vo=9m/s的速度与静...