高考物理动能与动能定理练习题VIP专享VIP免费

高考物理动能与动能定理练习题一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理11.如图所示，圆弧轨道AB是在竖直平面内的丁圆周，B点离地面的高度h=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A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.已知小物块洛地点D到C点的距离为x=4m，重力加速度为g=10m/s2.求:1）圆弧轨道的半径（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6N,方向竖直向下.【解析】1（1）小球由B到D做平抛运动，有：h=gt22X=VBt解得：v=X:善=4X10=10m/sBV2hV2X0.81A到B过程，由动能定理得：mgR=mvB2-0解得轨道半径R=5m（2）在B点，由向心力公式得：N—mg=m—BR解得：N=6N根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力N=N=6N，方向竖直向下点睛：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.某游乐场拟推出一个新型滑草娱乐项目，简化模型如图所示。游客乘坐的滑草车（两者的总质量为60kg），从倾角为53。的光滑直轨道AC上的B点由静止开始下滑，到达C点后进入半径为R=5m，圆心角为53°的圆弧形光滑轨道CD，过D点后滑入倾t=【答案】(1)3000N；(2)•苗)sina+——cosa3丿；(3)见解mg(Lsin53°+H0)=mv2-0CD2D对D点，设滑草车受到的支持力FD，v=10、''2m/sD由牛顿第二定角为a(a可以在0剟U75°范围内调节)、动摩擦因数为卩=£的足够长的草地轨道DE。已知D点处有一小段光滑圆弧与其相连，不计滑草车在D处的能量损失，B点到C点的距离为L=10m，g=10m/s。求：⑴滑草车经过轨道D点时对轨道D点的压力大小；(2)滑草车第一次沿草地轨道DE向上滑行的时间与a的关系式；【解析】【分析】【详解】(1)根据几何关系可知CD间的高度差H=R(1-cos53°)=2mCD从B到D点，由动能定理得解得F-mg=mkDR解得F=3000ND由牛顿第三定律得，滑草车对轨道的压力为3000N。⑵滑草车在草地轨道DE向上运动时，受到的合外力为F=mgsina+pmgcosa合由牛顿第二定律得，向上运动的加速度大小为W二一f2Fa=-^=gsina+ygcosam因此滑草车第一次在草地轨道DE向上运动的时间为vt二D—gsina+ygcosa代入数据解得sina+空cosa(3)选取小车运动方向为正方向。①当a=0时，滑草车沿轨道DE水平向右运动，对全程使用动能定理可得mg[Lsin9+R(1-cos9)]+W=0-00f1代入数据解得W=—6000Jf1故当a=0时，滑草车在斜面上克服摩擦力做的功为W二6000J克②当0ygcosa滑草车在草地轨道DE向上运动后仍会下滑，若干次来回运动后最终停在D处。对全程使用动能定理可得mgksin9+R(1-cos9)]+W=0-00f3代入数据解得W=—6000Jf3故当30°