4 动能的定理 知识点题库

电量和质量之比叫荷质比,质量和电量不同的带电粒子,在相同电压的加速电场中由静止开始加速后,必定是(    )

A . 荷质比大的粒子其动能大,电量大的粒子其速度大 B . 荷质比大的粒子其速度大,电量大的粒子其动能大 C . 荷质比大的粒子其速度和动能都大 D . 电量大的粒子其速度和动能都大
如图所示,空间有E=100V/m竖直向下的匀强电场,长L=0.4m的轻质细线一端固定于O点,另一端系质量m=0.1kg,带正电q=1×10﹣2C的小球.将小球拉至绳水平后在A点静止释放,小球运动至O点正下方的B点时细线恰好被拉断,小球继续运动一段时间后恰好垂直打在同一竖直平面内与水平面成θ=53°角、足够大的挡板MN上的C点.g取10m/s2 . 试求:

  1. (1) 细线的最大拉力;

  2. (2) A、C两点间的电势差UAC

  3. (3) 若小球刚运动至C点碰板前瞬间,在不改变倾角的情况下突然把挡板向右移动一段距离,并同时对小球施一恒力F作用,要使小球仍能垂直打在档板上,且打在档板上的速度不小于C点的速度,确定 F的方向的范围.

如图所示空间分为I、Ⅱ两个足够长的区域,各界面(图中虚线)水平,I区域存在匀强电场E1=1.0×104V/m,方向竖直向上;Ⅱ区域存在匀强电场E2= ×105V/m,方向水平向右,两个区域宽度分别为d1=5.0m,d2=4.0m.一质量m=1.0×108kg、电荷量q=1.6×10 6C的粒子从D点由静止释放,粒子重力忽略不计,求:

  1. (1) 粒子离开区域I时的速度大小;

  2. (2) 粒子出区域Ⅱ后加另一个匀强电场,使粒子在此电场作用下经1.0s速度变为零,求此

    电场的方向及电场强度E3

如图所示,桌面离地高度为h=1m,质量为1kg的小球,从离桌面H=2m高处由静止下落.若以桌面为参考平面,则小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力做功分别为 (g=10m/s2)(   )

A . 10J,10J B . 10J,30J C . ﹣10J,10J D . ﹣10J,30J
改变汽车的质量和速度,都能使汽车的动能发生改变,在下列几种情况中,汽车的动能不发生变化的是(   )

A . 质量不变,速度增大到原来的2倍 B . 速度不变,质量增大到原来的2倍 C . 质量减半,速度增大到原来的4倍 D . 速度减半,质量增大到原来的4倍
如图所示,倾角θ=37°的光滑固定斜面上放有A、B、C三个质量均为m的物块(均可视为质点),A固定,C与斜面底端处的挡板接触,B与C通过轻弹簧相连且均处于静止状态,A、B间的距离为d。现释放A,一段时间后A与B发生碰撞,重力加速度大小为g,取sin37°=0.6,cos37°=0.8。

  1. (1) 求A与B碰撞前瞬间A的速度大小v0
  2. (2) 若A、B碰撞为弹性碰撞,碰撞后立即撤去A,且B沿斜面向下运动到速度为零时(此时B与C未接触弹簧仍在弹性限度内),弹簧的弹性势能增量为Ep , 求B沿斜面向下运动的最大距离x;
  3. (3) 若A下滑后与B碰撞并粘在一起,且C刚好要离开挡板时,A、B的总动能为Ek , 求弹簧的劲度系数k。
如图所示,光滑水平面OB与足够长粗糙斜面BC交于B点。轻弹簧左端固定于竖直墙面,现将质量为m1的滑块压缩弹簧至D点,然后由静止释放,滑块脱离弹簧后经B点滑上斜面,上升到最大高度,并静止在斜面上。不计滑块在B点的机械能损失;换用相同材料质量为m2的滑块(m2>m1)压缩弹簧到相同位置,然后由静止释放,下列对两滑块说法中正确的有(    )

A . 两滑块到达B点的速度相同 B . 两滑块沿斜面上升的最大高度不相同 C . 两滑块上升到最高点过程克服重力做的功不相同 D . 两滑块上升到最高点过程机械能损失相同
如图(a),在某次玻璃强度测试中,将一质量m=2kg的铁球从距离玻璃高h=1.25m处自由释放,砸中被夹具夹在水平位置的玻璃。这种固定方式允许玻璃在受到冲击时有一定的位移来缓冲,通过高速摄像机观察,发现铁球从接触玻璃开始到下落到最低点需要t=0.005s。设玻璃对铁球的弹力近似视为恒力,重力加速度g取10m/s2

  1. (1) 估算铁球接触玻璃开始到下落至最低点的过程中,玻璃对铁球的弹力有多大?
  2. (2) 某块玻璃被铁球击中后破碎,测得铁球从被释放到掉落地面,共下落H=1.7m,经历时间T=0.6s(本小题忽略铁球与玻璃相撞过程中下落的高度和时间),则铁球与玻璃碰撞损失了多少机械能?
  3. (3) 将玻璃倾斜安装在汽车前车窗上,如图(b)。铁球以初速 向玻璃扔出,正好垂直砸中玻璃。若安装后的玻璃在受到冲击时仅能沿垂直玻璃方向移动s=5mm,超出会破碎。玻璃能承受的最大弹力Fm=4000N。铁球在飞行过程中高度下降h'=0.35m,估计该玻璃是否会被砸碎?
今年4月24日15时许,受强对流云团影响,温州市多地出现暴雨、冰雹天气.有报道称,当天某学校正在户外举办招聘会,有学生被冰雹砸伤.冰雹一般自4000m~20000m的高空下落,是阵发性的灾害性天气,超过5cm的冰雹不间断的打击头部,就会导致昏迷.若冰雹竖直下落过程中受到的空气作用力与速度平方成正比,比例系数k=0.0004kg/m,一块质量m=36g的冰雹(可认为过程中质量始终保持不变)自4000m高空下落,落地前已达到下落的最大速度.求:

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  1. (1)      冰雹下落的最大速率vm
  2. (2)      当下落时速度v=10m/s时的加速度a大小;
  3. (3)      下落过程中克服空气作用力所做的功Wf
如图所示是跳台滑雪的示意图,雪道由倾斜的助滑雪道AB、水平平台BC、着陆雪道CD及减速区DE组成,各雪道间均平滑连接,A处与水平平台间的高度差h=45 m,CD的倾角为30°。运动员自A处由静止滑下,不计其在雪道ABC滑行和空中飞行时所受的阻力。运动员可视为质点。(g取10 m/s2)

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  1. (1) 求运动员滑离平台BC时的速度大小;
  2. (2) 为保证运动员落在着陆雪道CD上,雪道CD长度至少为多少?
  3. (3) 若实际的着陆雪道CD长为150 m,运动员着陆后滑到D点时具有的动能是着陆瞬间动能的80%,在减速区DE滑行s=100 m后停下,则运动员在减速区所受平均阻力是其重力的多少倍?
如图所示,质量为m=0.2kg的小球套在固定的光滑圆环上,圆环的圆心为O,轻质弹簧的一端固定于圆心,另一端与小球相连,弹簧、小球和圆环在同一竖直平面内,B、C分别为圆环的最低点和最高点.小球受到水平向右的恒力F作用,静止于圆环上A点且恰好与圆环间无相互作用,此时弹簧与竖直方向上的夹角θ=60o.已知弹簧劲度系数k=40N/m,原长l0=0.6m,g取10m/s2.

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  1. (1) 求水平力F的大小;
  2. (2) 撤掉F,求小球运动到B点时对轨道的压力的大小;
  3. (3) 若圆环粗糙,撤掉F同时使小球获得大小为5m/s的速度,小球运动到最高点C处对轨道的压力为6N,求此过程中小球克服摩擦力做的功.
如图所示,一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点,下端系一质量m=1.0kg的小球.现将小球拉到A点(保持绳绷直)由静止释放,当它经过B点时绳恰好被拉断,小球平抛后落在水平地面上的C点.地面上的D点与OB在同一竖直线上,已知绳长L=1.0m,B点离地高度H=1.0m,A、B两点的高度差h=0.5m,重力加速度g取10m/s2 , 不计空气阻力影响,求:

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  1. (1) 地面上DC两点间的距离s;
  2. (2) 轻绳所受的最大拉力大小.
如图所示的竖直平面内有范围足够大、水平向左的匀强电场,在虚线的左侧有垂直纸面向里的水平的匀强磁场,磁感强度大小为B,一绝缘轨道由两段直杆和一半径为R的半圆环组成,固定在纸面所在的竖直平面内,PQ、MN水平且足够长,半圆环MAP在磁场边界左侧,P、M点在磁场边界线上,NMAP段光滑,PQ段粗糙。现在有一质量为m、带电荷量为+q的小环套在MN杆上,它所受电场力为重力的 倍。现将小环从M点右侧的D点由静止释放,D点到M点的水平距离  。求:

  1. (1) 小环第一次到达圆弧轨道最高点P时的速度大小;
  2. (2) 小环第一次通过与O等高的A点时半圆环对小环作用力的大小;
  3. (3) 若小环与PQ间动摩擦因数为μ(设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等),现将小环移至M点右侧4R处由静止开始释放,通过讨论,求出小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功。
如图,M、N为水平放置的一对平行金属板间距为d,长 ,所加电压U=U0。金属板右侧有一以CD、EF两竖直线为边界的匀强磁场,磁感应强度为B,方向如图现有质量为m,带电量为q的负离子(重力不计)从静止开始经电场U0加速后,沿水平方向由金属板MN正中央射入,经电场、磁场后从边界EF水平射出。求:

  1. (1) 离子射入金属板MN时初速度的大小;
  2. (2) 离子离开金属板MN时速度的大小和方向;
  3. (3) 离子在磁场中运动的时间。
如图所示,在匀强磁场中有倾斜的平行金属导轨,导轨间距为 ,长为2d, ,上半段d导轨光滑,下半段d导轨的动摩擦因数为 ,导轨平面与水平面的夹角为 匀强磁场的磁感应强度大小为 ,方向与导轨平面垂直。质量为 的导体棒从导轨的顶端由静止释放,在粗糙的下半段一直做匀速运动,导体棒始终与导轨垂直,接在两导轨间的电阻为 ,导体棒的电阻为 ,其他部分的电阻均不计,重力加速度取 ,求:

  1. (1) 导体棒到达轨道底端时的速度大小;
  2. (2) 导体棒进入粗糙轨道前,通过电阻R上的电量q;
  3. (3) 整个运动过程中,电阻R产生的焦耳热Q。
如图所示,将质量为m的石块从离地面h高处以初速度v0斜向上抛出,以抛出点所在的水平面为重力势能零平面,不计空气阻力,当石块落地时(   )

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A . 动能为 B . 机械能为 C . 动能为mgh+ D . 重力势能为mgh
如图所示,用同种材料制成一个竖直平面内的轨道,AB段为 圆弧,半径为R,BC段水平且长度为R,一小物块质量为m与轨道间动摩擦因数为 。当它从轨道顶端A无初速下滑时,恰好运动到C点静止,求:

  1. (1) 物体在AB段克服摩擦力做的功。
  2. (2) 若选A点所在的水平面为零势能面,物体到达B点时的机械能。
撑杆跳高运动员越过横杆,落在海绵垫上不容易受伤,可用下面哪个物理规律解释(   )
A . 动能定理 B . 能量守恒定律 C . 动量定理 D . 动量守恒定律
如图所示,两根间距为d的光滑平行金属导轨,在左侧是倾角为θ的斜面,右侧是足够长的水平轨道,有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B。长度为d的两根金属棒MN、PQ始终垂直导轨,与导轨接触良好,质量均为m,MN棒的电阻是PQ棒电阻的一半。金属棒MN从静止释放沿导轨下滑(不计处能量损失)。导轨电阻不计,整个过程中MN棒与PQ棒未发生碰撞,重力加速度取g,则下列说法正确的是(   )

A . 整个过程中金属棒MN产生的焦耳热为 B . 整个过程流过金属棒PQ棒的电荷量为 C . 释放后金属棒MN最终与PQ棒在水平轨道上一起做匀速直线运动 D . 金属棒MN滑至 , 刚进入磁场区域时,金属棒PQ两端的电压大小为
如图所示,DO是水平面,AB是斜面,滑块(可视为质点)从A点由静止出发沿ABD滑动到D点的速度大小为v0。若已知该滑块与斜面、水平面和圆弧轨道之间的动摩擦因数处处相同且不为零,轨道转折处平滑相接。下列说法正确的是(     )

A . 若让滑块从D点以速度v0出发,沿DBA滑动,则恰好能滑到顶点A B . 若让滑块从D点以速度v0出发,沿DBA滑动,则一定不能滑到顶点A C . 如果斜面改为AC,让滑块从A点由静止出发沿ACD下滑到D点的速度,大小一定为v0 D . 如果斜面改为为圆弧轨道AEB,让滑块从A点由静止出发沿AEB滑动到D点的速度大小一定为v0