物理动能与动能定理题20套(带答案)一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理1.如图所示，质量为m=lkg的滑块，在水平力F作用下静止在倾角为0=30°的光滑斜面上，斜面的末端处与水平传送带相接(滑块经过此位置滑上皮带时无能量损失)，传送带的运行速度为vo=3m/s,长为L=1.4m,今将水平力撤去，当滑块滑到传送带右端C时，恰好与传送带速度相同.滑块与传送带间的动摩擦因数尸0.25,g=10m/s2.求(1)水平作用力F的人小；(2)滑块开始下滑的高度h：(3)在第(2)问中若滑块滑上传送带时速度人于3m/s,求滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量Q.10心3【答案】⑴(2)0.1m或0.8m(3)0.5JJ【解析】【分析】【详解】解：(1)滑块受到水平推力F、重力mg和支持力&处于平衡，如图所示：解得：F=(2)设滑块从高为h处下滑，到达斜面底端速度为『卜•滑过程1由机械能守恒有:mgh=^nv2,解得：v=③若滑块冲上传送带时的速度小于传送带速度，则滑块在带上由于受到向右的滑动摩擦力而11做匀加速运动；根据动能定理有：“尬“=尹1诚-尹2④解得：h=—-^L=0.1m⑤水平推力F=mgtan0①10p3N②2g解得:vi习+fiL=0.8m⑦若滑块冲上传送带时的速度人于传送带的速度，则滑块由于受到向左的滑动摩擦力而做匀11减速运动；根据动能定理有：-fimgL=尹诫--mv123®(3)设滑块在传送带上运动的时间为b贝Ut时间内传送带的位移：s=vot1由机械能守恒有:mgh=^mv2®VQ=u-at⑨滑块相对传送带滑动的位移4s=L-r@相对滑动生成的热量Q=mgAs⑪Q=0.5/©2.如图所示，固定的粗糙弧形轨道卞端B点水平，上端&与B点的高度差为=0.3m,倾斜传送带与水平方向的夹角为17=37%传送带的上端C点到B点的高度差为h2=0.U25m(传送带传动轮的人小可忽略不计).一质量为m=lkg的滑块(可看作质点)从轨道的A点由静止滑下，然后从B点抛出，恰好以平行于传送带的速度从C点落到传送带上，传送带逆时针传动，速度大小为v=0.5m/s,滑块与传送带间的动摩擦因数为"二0.&且传送带足够长，滑块运动过程中空气阻力忽略不计，g=10m/s2,试求：v+V二者间的相对位移Av=Jt-vt=5/772由于mgsiiBT<.pmgcos3=°,此后滑块将做匀速运动。滑块在传送带上运动时与传送带摩擦产生的热量0=7加gcos37°・Ax=32丿1•滑块运动至C点时的速度比人小；2.滑块由A到B运动过程中克服摩擦力做的功Wf；3.滑块在传送带上运动时与传送带摩擦产生的热量Q【答案】(1)2.5m/s(2)1J(3)32J【解析】本题考查运动的合成与分解、动能定理及传送带上物体的运动规律等知识。⑴在C点，竖直分速度：VV=A/2^T=1.5/H/5vy=vrsin37°，解得：vc=2.5m/s(2)C点的水平分速度与B点的速度相等，则vB=vx=vccos3l°=2m/5从人到B点的过程中，据动能定理得：，解得：旳=1丿2(3)滑块在传送带上运动时，根据牛顿第二定律得：“吨cos37。一mgsm37°=ma解得：a=0.4m/s2达到共同速度所需时间/=二土=553.儿童乐园里的弹珠游戏不仅具有娱乐性还可以锻炼儿童的眼手合一能力。某弹珠游戏可简化成如图所示的竖直平面内OABCD透明玻璃管道，管道的半径较小。为研究方便建立平面直角坐标系，0点为抛物I】，卞方接一满足方程y=|x2的光滑抛物线形状管道04AB.BC是半径相同的光滑圆弧管道，CD是动摩擦因数“=0.8的粗糙直管道；各部分管道在连接处均相切。A,B、C、D的横坐标分别为XA=1.20m、XB=2.00mxc=2.65m、XD=3.40mo已知，弹珠质量m=100g,直径略小于管道内径。F为BC管道的最高点，在D处有一反弹膜能无能屋损失的反弹弹珠，sin37°=0.6,sin53°=0.&g=10m/s2,求：（1）若要使弹珠不与管道OA触碰，在O点抛射速度％应该多人；（2）若要使弹珠第一次到达E点时对轨道压力等于弹珠重力的3倍，在O点抛射速度％应该多大；（3）游戏设置3次通过F点获得最高分，若要获得最高分在O点抛射速度巾的范闱。【答案】（1）3m/s（2）2^/2m/s（3）2^3m/s/6m/s【解析】【详解】(1)由y=|x2得：A点坐标(1.20m,0.80m)由平抛运动规律得：xA=votfyA=^-gt2乙代入数据，求得r=0.4s,%=3m/s；（2）由速度关系，可得i7=53°求得AB、BC圆弧的半径/?=0.5mOF过程由动能定理得：mgyA-mgR(1-cos53°)=丄〃贬一丄吠22解得"0=2m/s；(3)sina=a=30°mgyA-mgR(1-cos53°)-2nmgx2.65-2.00-0.40=0.5,0....
