動能定理和動量定理解析與鞏固

1、動能定理和動量定理解析與鞏固例1 如圖22所示，BD為一水平面，AC是斜面，一物體從A點由靜止開始沿AC滑下，滑至D點時速度恰好為零已知物體與各接觸面間的動摩擦因素處處相同且為，AC之間的水平距離BC=x，CD=s，重力加速度為g試求：（1）該物體從A點沿AC運動到C點的過程中克服摩擦力做的功是多少？（2）若讓該物體從A點由靜止開始沿AE滑下，最終物體靜止于水平面上的F點（圖中未畫出）試推斷F點在D點的左邊、右邊、還是與D點重合（不計物體通過E或C點時動能的損失）DCEBA圖 22解析：（1）克服摩擦力做的功為 W =mgcosSAC =mgx，（2） F點與 D點重合設斜面的高度為h，則由動

2、能定理得： AC到D過程 mghmg(SBC+SCD)=0，AE到F過程 mghmg(SBE+SEF)=0，由上兩式得SBC+SCD= SBE+SEF，因此F點與 D點重合例2 如圖23所示，質(zhì)量為m的小球用長為L的輕質(zhì)細線懸于O點，與O點處于同一水平線上的P點處有一根光滑的細釘，已知OP = L/2，在A點給小球一個水平向左的初速度v0，發(fā)現(xiàn)小球恰能到達跟P點在同一豎直線上的最高點B則：（1）小球到達B點時的速率？（2）若不計空氣阻力，則初速度v0為多少？（3）若初速度v0=3，則在小球從A到B的過程中克服空氣阻力做了多少功？解析：（1）小球恰能到達最高點 B，則小球到達B點時的速率 v=（

3、2）由動能定理得：mg(L+)=，由得 v0=（3）由動能定理得：mg(L+)Wf =，由得 Wf = 圖 23例3 如圖24所示，水平放置的光滑平行金屬導軌，相距為l，導軌所在平面距地面高度為h導軌左端與電源相連，右端放有質(zhì)量為m的靜止的金屬棒，豎直向上的勻強磁場B當電鍵S閉合后，金屬棒無轉(zhuǎn)動地做平拋運動，落地點的水平距離為s，則電路接通的瞬間，通過金屬棒的電量有多少？圖24BhSaabbs解析：合上開關的瞬間，由動量定理得 Bl t =mv0 ，棒離開軌道后在空中運動時做平拋運動： t =， s = vt ，由得通過金屬棒的電量 q=t =鞏固習題：1水力采煤是利用高速水流沖擊煤層而進行的

4、，假如煤層受到3.6106N/m2的壓強沖擊即可被破碎，若高速水流沿水平方向沖擊煤層，不考慮水的反向濺射作用，則沖擊煤層的水流速度至少應為 ( )A30m/s B40m/s C45m/s D60m/s2水平拋出的物體在空中飛行時，不計空氣阻力，則 ( )A在相等的時間間隔內(nèi)動量的變化相同 B在任何時間內(nèi)，動量變化的方向一定豎直向下C在任何時間內(nèi)，動量對時間的變化率恒定 D在剛拋出的瞬間，動量對時間的變化率為零3如圖圖 221所示，一個物體以初速度v1由A點開始運動，沿水平面滑到B點時的速度為v2，該物體以相同大小的初速度v1由A點沿圖示的AC和CB兩個斜面滑到B點時的速度為v2，若水平面、斜面

5、和物體間的動摩擦因數(shù)均相同，且AB的水平距離與AB相等，那么v2與v2之間大小關系為 Av2= v2 Bv2v2 Cv2v2 D無法確定 ( )4如圖222所示，質(zhì)量為m的物體放在水平地面上，物體上方安裝一勁度系數(shù)為k的輕彈簧，在彈簧處于原長時，用手拉著其上端P點很緩慢地向上移動，直到物體脫離地面向上移動一段距離在這一過程中，P點的位移為H，則物體重力勢能的增加量為 ( )AmgH BmgH +m2g2 /k CmgH m2g2 /k DmgH mg/k5如圖223所示，一物體（可看作質(zhì)點）以5m/s的初速度從A點沿AB圓弧下滑到B點，速度仍為5m/s，若物體以6m/s的初速度從A點沿同一路徑

6、滑到B點，則物體到達B點時的速率為 ( )A大于6m/s B小于6m/s C等于6m/s D不能確定PMABO圖 224圖 223圖 222圖 2216“蹦極跳”是一種驚險的現(xiàn)代娛樂活動。某人身系彈性繩子，繩子的另一端系于高橋上的某一點，如圖224所示a點是彈性繩的原長位置，b點是人靜止時的平衡位置，c點是人到達的最低點不計空氣阻力，當一個游樂者從橋上由靜止開始跳向水面的過程中，下列說法中正確的有 ( )A游樂者從P至a的過程中會感受到失重，從a到c會感受到超重B從P至c的下落過程中，人所受重力的沖量等于彈力的沖量C從P至c的下落過程中，重力對人所做的功大于彈力對人所做的功D游樂者在b處的動能

7、最大7一輕桿下端固定一質(zhì)量為m的小球，上端連在軸上，并可繞軸在豎直平面內(nèi)運動，不計軸及空氣的阻力當小球在最低點時受到水平?jīng)_量I0時，剛好能到達最高點若小球在最低點受到水平?jīng)_量I0不斷增大，則 ( )A小球在最高點對桿的作用力不斷增大 B小球在最高點對桿的作用力先減小后增大C小球在最低點對桿的作用力不斷增大 D小球在最低點對桿的作用力先減小后增大BAOC300圖2258如圖225所示，用汽車通過定滑輪拉動水平平臺上的貨物，若貨物的質(zhì)量為m，與平臺間的動摩擦因數(shù)為，汽車從靜止開始把貨物從A拉到B的過程中，汽車從O到達C點處時速度為v，若平臺的高度為h，滑輪的大小和摩擦不計，則這一過程中汽車對貨物做

8、的功？9課本上運用有關知識計算了第一宇宙速度并介紹了第二、三宇宙速度，請解答有關這三個宇宙速度問題。 （1）設地球的質(zhì)量M=5.891024kg，地球半徑R=6400km，引力常量G=6.671011N.m2/Kg2，試列式計算出第一宇宙速度v1的數(shù)值（2）當衛(wèi)星的速度達到一定值時，就能脫離地球引力，不再繞地球運行理論表明，質(zhì)量為m的物體要脫離地球引力，必須克服地球引力做功W=你能否由此計算出第二宇宙速度v2的值 圖 226ECOA10如圖226所示，一擺球的質(zhì)量為m ，帶正電荷q，擺長為L，固定在O點，勻強電場水平向右，場強E=mg/q，擺球平衡位置在點C，與豎直方向的夾角為，開始時讓擺球與

9、點O處于同一水平位置的A點，且擺繩拉直，然后無初速釋放擺球，求擺球在點C時的速度及此時擺繩對球拉力的大??？（結(jié)果用m、g、L表示）11在工廠的流水線上安裝有水平傳送帶，用水平傳送帶傳送工件，可大大提高工作效率。水平傳送帶以恒定速率v=2m/s運送質(zhì)量為m=0.5kg的工件，工件都是以v0=1m/s的初速從A位置滑上傳送帶。工件與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為=0.2，每當前一個工件在傳送帶上停止相對滑動時，后一個工件立即滑上傳送帶取vAv0圖 415g=10m/s2求：（1）工件經(jīng)多長時間停止相對滑動；（2）在正常運行狀態(tài)下傳送帶上相鄰工件間的距離；（3）摩擦力對每個工件做的功；（4）每個工件與傳送

10、帶之間因摩擦而產(chǎn)生的熱量。答案：1D2ABC3A4C5B6D7BC8對貨物由動能定理得： Wmgs =0 ，貨物的位移 s =h =h ，在C點時對汽車速度進行分解得貨物的速度 vB=vcos300=，由得 W=mgh+9（1）由=得第一宇宙速度v1=7.8km/s（2）由動能定理 =0 得第二宇宙速度v2=11 km/sAmgvBECOBvqE10如圖所示，在平衡位置C時懸線與豎直方向的夾角為由tan=1得=450，在A點時合力F=mg=ma，a=g，小球由A向B做勻加速直線運動，到達B點時 v2=2as=2aL，在B點速度分解得沿切線方向的速度vB=vsin450，小球由B到C做勻速圓周運動 qEL sin450mgL（1c