动能定理的综合应用 知识点题库

如图示为在北戴河旅游景点之一的南戴河滑沙场有两个坡度不同的滑道AB和AB/(都可看作斜面)。甲、乙两名旅游者分乘两个滑沙撬从插有红旗的A点由静止出发同时沿AB和AB /滑下,最后都停在水平沙面BC上.设滑沙撬和沙面间的动摩擦因数处处相同,滑沙者保持一定姿势坐在滑沙撬上不动。下列说法中正确的是(   )

A . 甲在B点的速率等于乙在B 点的速率 B . 甲的滑行总路程比乙短 C . 甲全部滑行过程的水平位移一定比乙全部滑行过程的水平位移大 D . 甲、乙停止滑行后回头看A处的红旗时视线的仰角一定相同
带电量为 1.0×102库的粒子,在电场中先后飞经A、B两点,飞经A点时的动能为10焦耳,飞经B点时的动能为4 0焦耳.已知A点的电势为﹣700伏,则电荷从A到B电场力做功 J;带电粒子在A点的电势能是 J; B点的电势是伏.

如图所示,固定的光滑平台上一轻弹簧一端固定在平台上,弹簧长度比平台短.木板B左端紧靠平台,木板C放在B右端,第一次B、C用销钉固定,然后用大小可忽略的木块A将弹簧压缩到某一位置,释放后A恰能运动到C右端.第二次将销钉撤去,仍使A将弹簧压缩到同一位置后释放,若A与B、C间动摩擦因数为μ1=0.5,B、C与地面动摩擦因数为μ2=0.1,A、B、C质量分别为mA=mC=1.0kg、mB=3.0kg,B、C长度均为L=2.0m,g=10m/s2 , 求:

  1. (1) 释放A后弹簧对A做功是多少?

  2. (2) 第二次B、C未固定时,A滑过B右端的瞬时速度多大?

  3. (3) 第二次B、C未固定时,最终BC间的距离多大?

如图所示,匀强电场水平向左,带正电物体沿绝缘、粗糙水平板向右直线运动,经A点时动能为80J,到达B点时动能为60J.物体从A运动到B的过程中克服电场力做功16J.则:

  1. (1) 物体从A运动到B的过程中摩擦力做功Wf与电场力做功WE之比,摩擦力f与电场力F大小之比
  2. (2) 物体从A点向右运动到最远处过程中电场力做的功.
  3. (3) 物体第二次经过B点时动能大小是多少?
如图所示,水平放置的正方形光滑玻璃板abcd , 边长L , 距地面的高度为H , 玻璃板正中间有一个光滑的小孔O , 一根细线穿过小孔,两端分别系着小球A和小物块B , 当小球A以速度v在玻璃板上绕O点做匀速圆周运动时,AO间的距离为l。已知A的质量为mA , 重力加速度g

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  1. (1) 求小物块B的质量mB
  2. (2) 当小球速度方向平行于玻璃板ad边时,剪断细线,则小球落地前瞬间的速度多大?
  3. (3) 在(2)的情况下,若小球和物体落地后均不再运动,则两者落地点间的距离为多少?
质量为m的小球被系在轻绳一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,如图所示,运动过程中小球受到空气阻力的作用.设某一时刻小球通过轨道的最低点,此时绳子的张力为7mg,在此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周恰好能通过最高点,则在此过程中小球克服空气阻力所做的功是多少?

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现代科学仪器常利用电场、磁场控制带电粒子的运动。如图所示,真空中存在着多层紧密相邻的匀强电场和匀强磁场,宽度均为d电场强度为E,方向水平向左;垂直纸面向里磁场的磁感应强度为B1 , 垂直纸面向外磁场的磁感应强度为B2 . 电场、磁场的边界互相平行且与电场方向垂直一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子在第飞1层磁场左侧边界以初速度v0射入,方向与边界夹角为θ,设粒子始终在电场、磁场中运动,除B1、B2、E以外其他物理量已知,不计粒子重力及运动时的电磁辐射。(cos53°=0.6,sin53°=0.8)

  1. (1) 若θ=53°,要求拉子不进人电场,求B1至少为多大?
  2. (2) 若B1、E均已知,求粒子从第n层磁场右侧边界穿出时速度的大小;
  3. (3) 若θ=53°,且B1= ,要求粒子不穿出第1层的电场,求E至少多大?
从地面竖直向上抛出一物体,该物体的动能Ek和重力势能Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示。取地面为零势能面,重力加速度取10m/s2 , 由图中数据可得(   )

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A . 物体的质量为2kg B . 物体竖直向上抛出的速率为20m/s. C . h=2m时,物体的机械能为90J D . 抛出后上升到h=2.5m的过程中,物体克服空气阻力做功为12.5J
在光滑的水平面上,原来静止的物体在水平力F的作用下,经过时间t,通过位移L后,动量变为p,动能变为Ek。以下说法正确的是(   )
A . 在F作用下,这个物体经过位移2L,其动量等于2p B . 在F作用下,这个物体经过时间2t,其动量等于2p C . 在F作用下,这个物体经过时间2t,其动能等于2Ek D . 在F作用下,这个物体经过位移2L,其动能等于4Ek
如图所示,一粗糙的绝缘竖直平面与两个等量异种电荷连线的中垂线重合。A、O、B为竖直平面上的三点。且O为等量异种电荷的连线中点,AO=OB=0.2 m。现有带电量为q=+1×10-5C,质量为m=0.1 kg的小物块(可视为质点),从A点以v0= m/s向B滑动,到达B点的速度刚好为0,此时施加一竖直向上的匀强电场,同时撤掉竖直平面右侧的负电荷,物块开始向上运动,且返回A点时速率为v0 , g=10 m/s2 , 求:

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  1. (1) 小物块由A到B过程所受电场力的方向(无需证明);
  2. (2) 物块第一次经过O的时的速率v1
  3. (3) 匀强电场场强大小E。
在t1时刻,以大小为v0的初速度水平抛出一个小球,运动一段时间,在t2时刻,小球的动能是初动能的2倍,不计空气阻力,重力加速度为g,则(   )
A . 小球运动的时间为 B . 在t2时刻,小球重力的功率为mgv0 C . 重力做功的平均功率为mgv0 D . 重力做功等于小球的初动能
如图所示,在抗洪救灾中,一架直升机通过绳索,用恒力 竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱,使其由水面开始加速上升到某一高度,若考虑空气阻力而不考虑空气和水的浮力,则在此过程中,以下说法正确的有(   )

A . 所做功减去克服阻力所做的功等于重力势能的增量 B . 木箱克服重力所做的功等于重力势能的增量 C . 和阻力的合力所做的功等于木箱动能的增加量 D . 和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增加量
如图所示,AB为 圆弧轨道,BC为水平直轨道,圆弧的半径为R,BC的长度也是R.一质量为m的物体,与两个轨道的动摩擦因数都为μ,当它由轨道顶端A从静止下滑时,恰好运动到C处停止,那么物体在AB段克服摩擦力做的功为(   )

A . μmgR B . mgR C . mgR D . (1-μ)mgR
如图所示,带电荷量为Q的正电荷固定在倾角为 的光滑绝缘斜面底部的C点,斜面上有A、B两点,且A、B和C在同一直线上,A和C相距为L,B为AC的中点。现将一带电小球从A点由静止释放,当带电小球运动到B点时速度正好又为零,已知带电小球在A点处的加速度大小为 ,静电力常量为k,求:

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  1. (1) 小球运动到B点时的加速度;
  2. (2) A和B两点间的电势差 用k、Q和L表示
如图所示,水平轨道AB与半径为R的竖直半圆轨道BC相切于B点,AB长为2R,水平轨道和半圆轨道均光滑且绝缘。在轨道所处空间内存在着水平向右、大小为E的匀强电场。一带电量为+q、质量为m的小球自A点由静止释放,经B点沿半圆轨道运动到C点后落回到水平轨道上。已知 ,重力加速度为g,求:

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  1. (1) 小球经过C点时轨道对小球的作用力;
  2. (2) 小球落回水平轨道时距B点的距离;
  3. (3) 小球落回水平轨道时的速度大小。
如图所示,在地面上以速度v0抛出质量为m的物体,抛出后物体落到比地面低h的海平面上。若以海平面为零势能面,不计空气阻力,则下列说法中错误的是(   )

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A . 物体上升到最高点时的重力势能等于 mv +mgh B . 物体落到海平面时的重力势能为0 C . 物体在海平面上的动能为 mv +mgh D . 物体在海平面上的机械能为 mv +mgh
一质量m=0.05 kg的金属条放在相距d=0.02 m的两金属轨道上,如图所示。现让金属条以V0= m/s的初速度从AA'进人水平轨道,再由CC'进入半径r=0.05 m的竖直圆轨道,完成圆周运动后,再回到水平轨道上,除圆轨道光滑外,其余部分轨道均粗糙,运动过程中金属条始终与轨道垂直。已知由外电路控制,流过金属条的电流大小始终为I=5 A,方向如图所示,整个轨道处于水平向右的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,A、C之间的距离L=0.2 m,金属条恰好能完成竖直面内的圆周运动。(g取10m/s?)

  1. (1) 求金属条到达竖直圆轨道最高点时的速度;
  2. (2) 求金属条与水平粗糙轨道间的动摩擦因数;
  3. (3) 若将CC'右侧的金属轨道在DD'处向上垂直弯曲,已知CC'与DD'相距0.06m,金属条在弯曲处无能量损失,试求金属条能上升的最大高度。
如图所示,将小球从O点正上方的B点以某一速度水平抛出,仅改变B点离地的高度,小球均能击中水平面上的A点。若抛出点离地的高度越高,则(   )

A . 小球平抛的初速度越大 B . 小球击中A点时,重力的功率一定越大 C . 小球击中A点时,动能一定越大 D . 小球击中A点时,动能一定越小
质量为2t的汽车,由静止出发在水平公路上行驶200m后速度增大到72km/h,若发动机所受的牵引力恒为2.5×103N。求:
  1. (1) 牵引力所做的功W1
  2. (2) 卡车克服阻力做的功W2
如图所示为一游戏装置的示意图,竖直轨道O1由半径为的四分之一光滑圆弧轨道、粗糙的水平轨道、半径为光滑圆轨道和粗糙斜轨道EO1组成(其中圆弧轨道与平直轨道均平滑连接),O1、O2为两圆弧所对应的圆心,斜轨道EO1与水平面的夹角θ=37°,斜轨道上端与圆轨道相切于E点但有微小(不计大小)间隙可让滑块通过,O1处有一弹性挡板可将滑块按原速弹回。一质量为的小滑块(其大小比间隙小,可视作质点)从离点高为处的点无初速释放,从点进入轨道处有一单向阀,滑块从左向右能自由通过且无能量损失,从右向左经过阀门时将被捕获,滑块运动终止)。已知滑块和水平轨道间的动摩擦因数 , 滑块和斜轨道间的动摩擦因数半径 , 轨道BC的长度LBC1.5m。某次游戏时,滑块恰能通过圆弧的最高点。(

  1. (1) 求滑块经过点时的速度大小
  2. (2) 求滑块释放时的高度
  3. (3) 若要求滑块始终不脱离轨道,求滑块释放时的高度范围。