高中物理动能与动能定理常见题型及答题技巧及练习题（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，圆弧轨道AB是在竖直平面内的;圆周，B点离地面的高度壯0.8m,该处切4线是水平的，一质量为m=200g的小球（可视为质点）自人点由静止开始沿轨道下滑（不计小球与轨道间的摩擦及空气阻力），小球从B点水平飞出，最后落到水平地面上的D点.已知小物块落地点D到C点的距离为x=4m,重力加速度为g=10m/s2.求：（2〉小球滑到B点时对轨道的压力.【答案】（1）圆弧轨道的半径是5m.（2〉小球滑到B点时对轨道的压力为6/V,方向竖直向卞.【解析】（1）小球由8到D做平抛运动，有：h#gt2X=VBt解得：I%==4%石；$=I。"?/sA到B过程,由动能定理得:mgR=—mv82-0解得轨道半径R=5m（2）在B点，由向心力公式得：N-mg=m—R解得：N=6N根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力N'=N=6N,方向竖直向卞点睛：解决本题的关键要分析小球的运动过程，把握每个过程和状态的物理规律，掌握圆周运动靠径向的合力提供向心力，运用运动的分解法进行研究平抛运动.2.如图所示，粗糙水平桌面上有一轻质弹簧左端固定在人点，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MNP,其形状为半径/?=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h=2Am.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时对轨道的压力大小：(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Vy=2ghVsill60°=—v整理可得，物块通过P点的速度v=8nVs(2)从P到M点的过程中，机械能守恒—mv2=mgRQ+cos60")+-2在最高点时根据牛顿第二定律FN+mg=整理得FN=4.8N根据牛顿第三定律可知，物块对轨道的压力人小为4.8N(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EpC、D两点间的距离3.如图所示，在某竖直平面内，光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径r=0.2m的四分之一细圆管CD,管口D端正下方直立一根劲度系数为/c=100N/m的轻弹簧，弹簧一端固定，另一端恰好与管「1D端平齐，一个质量为lkg的小球放在曲面AB上，现从距BC的高度为h=0.6m处静止释放小球，它与BC间的动摩擦因数尸0.5,小球进入管I1C端时，它对上管壁有FN=2.5mg的相互作用力，通过CD后，在压缩弹簧过程中滑块速度最大时弹簧弹性势能EP=0.5Jo取重力加速度g=10m/s2o求：⑴小球在C处受到的向心力大小；(2)在压缩弹簧过程中小球的最人动能Ekm；⑶小球最终停止的位置。【答案】⑴35N；(2)6J；(3)距离B0.2m或距离C端0.3m【解析】【详解】⑴小球进入管IIC端时它与圆管上管壁有人小为F=2.5〃?g的相互作用力故小球受到的向心力为心=2.5mg+mg=3.5mg=3.5x1x10=35N(2)在C点，由代入数据得-mv；=3.5J2<在压缩弹簧过程中，速度最大时，合力为零，设此时滑块离D端的距离为心则有纨=mg解得设最人速度位置为零势能面，由机械能守恒定律有加gw+兀)+*〃疋=瓦”+£“=3+3mg・1.—mv：2r（3）滑块从A点运动到C点过程，由动能定理得解得BC间距离5=0.5m小球与弹簧作用后返回C处动能不变，小滑块的动能最终消耗在与BC水平面相互作用的过程中，设物块在BC上的运动路程为由动能定理有-“mgs'=-解得s'=0.7m故最终小滑动距离B为0.7-0.5m=0.2m处停下.【点睛】经典力学问题一般先分析物理过程，然后对物体进行受力分析，求得合外力及运动过程做功情况，然后根据牛顿定律、动能定理及几何关系求解。4.如图（a）所示，倾角凸30。的光滑固定斜杆底端固定一电量为Q=2xl04C的正点电荷，将一带正电小球（可视为点电荷）从斜杆的底端（但与Q未接触）静止释放，小球沿斜杆向上滑动过程中能量随位移的变化图彖如图（b）所示，其中线1为重力势能随位移变化图象，线2为动能随位移变化图象.（g=10m/s2,静电力恒量...
