发布时间 : 星期三 文章高中物理动能定理的综合应用答题技巧及练习题(含答案)更新完毕开始阅读69f23798930ef12d2af90242a8956bec0975a586
解得
x=4.94m
6．如图所示，半径为R的圆管BCD竖直放置，一可视为质点的质量为m的小球以某一初速度从A点水平抛出，恰好从B点沿切线方向进入圆管，到达圆管最高点D后水平射
1mg，且A、D两点在同一水平线上，BC弧对2应的圆心角θ＝60°，不计空气阻力．求：
出．已知小球在D点对管下壁压力大小为
(1)小球在A点初速度的大小； (2)小球在D点角速度的大小；
(3)小球在圆管内运动过程中克服阻力做的功． 【答案】(1)gR；(2)【解析】 【分析】
（1）根据几何关系求出平抛运动下降的高度，从而求出竖直方向上的分速度，根据运动的合成和分解求出初速度的大小．
（2）根据向心力公式求出小球在D点的速度，从而求解小球在D点角速度． （3）对A到D全程运用动能定理，求出小球在圆管中运动时克服阻力做的功． 【详解】
（1）小球从A到B，竖直方向: vy2＝2gR(1＋cos 60°) 解得vy＝3gR 在B点：v0＝
1g；(3)mgR
42Rvytan600＝gR.
21mvD（2）在D点，由向心力公式得mg-mg＝
2R解得vD＝2gR 2ω＝
vDg. ＝R2R11mvD2－mv02 22（3）从A到D全过程由动能定理：－W克＝
解得W克＝【点睛】
1mgR. 4本题综合考查了平抛运动和圆周运动的基础知识，难度不大，关键搞清平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，以及圆周运动向心力的来源．
7．如图所示，一质量为m的滑块从高为h的光滑圆弧形槽的顶端A处无初速度地滑下，槽的底端B与水平传送带相接，传送带的运行速度恒为v0，两轮轴心间距为L，滑块滑到传送带上后做匀加速运动，滑到传送带右端C时，恰好加速到与传送带的速度相同，求：
（1）滑块到达底端B时的速度大小vB； （2）滑块与传送带间的动摩擦因数μ；
（3）此过程中，由于克服摩擦力做功而产生的热量Q.
2v0?2ghmv0?2gh2gh??（1）（2）（3）【答案】
2gl2??2
【解析】
试题分析：（1）滑块在由A到B的过程中，由动能定理得：mgh＝mvB?0， 解得：?B＝2gh；
（2）滑块在由B到C的过程中，由动能定理得：μmgL＝
2v0?2gh解得，?＝；
2gL12211mv02?mvB2， 22（3）产生的热量：Q=μmgL相对，L相对??????0B2?g2(?0?2gh)2（或＝2?g(?0?2gh)2 2L）， v0?2gh解得，Q＝m(?0?2gh)； 考点：动能定理
【名师点睛】本题考查了求物体速度、动摩擦因数、产生的热量等问题，分析清楚运动过程，熟练应用动能定理即可正确解题．
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8．如图所示，质量为m?1.0kg的小物体从A点以vA?5.0m/s的初速度沿粗糙的水平面匀减速运动距离s =1.0 m到达B点，然后进入半径R=0.4m竖直放置的光滑半圆形轨道，小物体恰好通过轨道最高点C后水平飞出轨道，重力加速度g取l0m/s2。求：
(1)小物体到达B处的速度vB；
(2)小物体在B处对圆形轨道压力的大小FN； (3)粗糙水平面的动摩擦因数μ。
【答案】(1)25m/s；(2)60N；(3)0.25。 【解析】 【详解】
(1)小物体恰好通过最高点C，由重力提供向心力，则：
2vCmg?m
R得到：
vc?gR?2m/s
小物体从B点运动到C点过程中机械能守恒，则：
1212mvB?mvC?mg?2R 22得到：
2vB?vC?4gR?25m/s；
(2)设小物体在B处受到的支持力为FN，根据牛顿第二定律有：
2vBF?mg?m
R'N'得到：
'FN?6mg?60N
根据牛顿第三定律可知，小物块对轨道的压力FN大小为60N，方向竖直向下。 (3)小物体由A到B过程，由动能定理得到：
??mgs?得到：
1212mvB?mvA 22??0.25。
【点睛】
本题关键是恰好通过最高点，由重力提供向心力，然后再根据牛顿第二定律、机械能守恒
和动能定理结合进行求解。
9．如图，图象所反映的物理情景是：物体以大小不变的初速度v0沿木板滑动，若木板倾角θ不同，物体沿木板上滑的距离S也不同，便可得出图示的S-θ图象．问： （1）物体初速度v0的大小．
（2）木板是否粗糙？若粗糙，则动摩擦因数μ为多少？ （3）物体运动中有否最大加速度以及它发生在什么地方？
【答案】（1）v0?17.3m/s （2）??0.75 （3）最大加速度点坐标【解析】 【分析】 【详解】
（1）当θ=90o时，物体做竖直上抛运动，根据速度位移公式可知：
???53,s???12m?
v0?2gs1?103?17.3m/s
（2）当θ=0o时，根据动能定理得，?mgs?2v0300????0.75
2gs2?10?2012mv0 ，解得：2（3）加速度a??mgcos??mgsin?m?3???gcos??gsin??g?cos??sin?? 得到，
?4?2当θ=53o时，α有极大值am?12.5m/s ，由动能定理得，0?12mv0?mas? ，所以2??s??12m 所以最大加速度点坐标??53,s?12m
??
10．动能定理和动量定理不仅适用于质点在恒力作用下的运动，也适用于质点在变力作用下的运动，这时两个定理表达式中的力均指平均力，但两个定理中的平均力的含义不同，在动量定理中的平均力F1是指合力对时间的平均值，动能定理中的平均力F2是合力指对位移的平均值．
(1)质量为1.0kg的物块，受变力作用下由静止开始沿直线运动，在2.0s的时间内运动了2.5m的位移，速度达到了2.0m/s．分别应用动量定理和动能定理求出平均力F1和F2的