動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用含答案

1、動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用1.如右圖所示，半徑R=2m的四分之一粗糙圓弧軌道AB置于豎直平面內(nèi)，軌道 的B端切線水平，且距水平地面高度為h=1.25m，現(xiàn)將一質(zhì)量m=0.2kg的小滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放， 滑塊沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)并以v=5m/s的速度水平飛出（g取10m/s2）求：（1）小滑塊沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受摩擦力做的功；（2）小滑塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓軌道的壓力大??；（3）小滑塊著地時(shí)的速度大小。2如圖所示，質(zhì)量為m= 5kg 的擺球從圖中 A 位置由靜止開始擺下，當(dāng)小球擺至豎直位置到達(dá) B 點(diǎn)時(shí)繩子遇到 B 點(diǎn)上方電熱絲而被燒斷。已知擺線長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.6m, 0A 與 0B 的夾角為 60o, C

2、 為懸點(diǎn) 0 正下方地面上一點(diǎn)，0C 間的距離 h =一24.8m，若不計(jì)空氣阻力及一切能量損耗，g= 10m/s ,求：1（1）小球擺到 B 點(diǎn)時(shí)的速度大?。唬?）小球落地點(diǎn) D 到 C 點(diǎn)之間的距離；（3）小球的落地時(shí)的速度大小3、(14 分)如圖所示，一個(gè)人用一根長(zhǎng)1m 只能承受 46N 拉力的繩子，拴著一個(gè)質(zhì)量為 1kg 的小球，在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，已知圓心O 離地面 h = 6m。轉(zhuǎn)動(dòng)中小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)繩子突然斷了，求(1)繩子斷時(shí)小球運(yùn)動(dòng)的角速度多大？(2)繩斷后，小球落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)間的水平距離。(取g= 10m/s2)4.在光滑的水平面桌上有質(zhì)量為 m=0.2kg 的小球，

3、它壓縮著一個(gè)輕彈簧，彈簧一端固定，如圖所示。輕彈簧 原來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài)，具有彈性勢(shì)能 EP=10.6J，現(xiàn)突然釋放彈簧，小球脫離彈簧后滑向與水平面相切，半徑為. 2為 R=0.625m 的豎直放置的光滑半圓形軌道。取g=10m/s 貝(1)試通過(guò)計(jì)算判斷小球能否滑到B 點(diǎn)？(2)若小球能通過(guò) B 點(diǎn)，求此時(shí)它對(duì)軌道的壓力為多大。5.如圖所示，半徑F=0.40m 的光滑半圓環(huán)軌道處于豎直平面內(nèi)， 半圓環(huán)與粗糙的水平地面相切于圓環(huán)的端_ _2點(diǎn) A 質(zhì)量 m=0.1Okg 的小球，以初速度 Vo=3.Om/s 在水平地面上向左作加速度 a=2.0m/s 的勻加速直 線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng) 4.0m 后，沖上豎

4、直半圓環(huán)，（取重力加速度 g=10m/s2）。求： （1）通過(guò)計(jì)算判斷小球 能否沖上最高點(diǎn)（2）若能到達(dá)最高點(diǎn)，則小球受到軌道的壓力是多少（3）小球落在水平地面處與 A 點(diǎn)的距離是多少6.如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，由一段斜的直軌道合與之相切的圓形軌道連接而成，圓形軌道的 半徑為 R。一質(zhì)量為 m 的小物塊從斜軌道上某處由靜止開始下滑，然后沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)。要求物塊能通過(guò)圓形軌道的最高點(diǎn)，且在該最高點(diǎn)與軌道間的壓力不能超過(guò) 形軌道底部的高度 h 的取值范圍。5mg（g 為重力加速度）。求物塊初始位置相對(duì)于圓7.如圖所示，傾角0=37的斜面底端 B 平滑連接著半徑 r=0.40m 的豎直光

5、滑圓軌道。 質(zhì)量n=0.50kg 的小物 塊，從距地面 h=2.7m 處沿斜面由靜止開始下滑，小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)2=0.25，求：(sin37 =0.6 , cos37 =0.8 , g=10m/s )(1)物塊滑到斜面底端B 時(shí)的速度大小。(2)物塊運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)A 時(shí)，對(duì)圓軌道的壓力大小。8.如圖所示，一玩滑板的小孩(可視為質(zhì)點(diǎn))質(zhì)量為m=30kg，他在左側(cè)平臺(tái)上滑行一段距離后平拋出平臺(tái),恰能沿圓弧切線從 A 點(diǎn)進(jìn)入光滑豎直圓弧軌道，A、B 為圓弧兩端點(diǎn)，其連線水平。已知圓弧半徑為 R=1.0m,對(duì)應(yīng)圓心角為0=1060,平臺(tái)與 AB 連線的高度差為 求：(1)小孩平拋的初速

6、度；(2)小孩運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn)O 時(shí)對(duì)軌道的壓力。h=0.8m。（計(jì)算中取 g=10m/s2,sin 530=0.8 ,cos 53=0.6 ）O動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用答案1.(1)Wf=1.5J(2)NB=4.5(N)由牛頓第三定律知：小滑塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓軌道的壓力大小為4.5N(3)V t =5 2m/s2.(1)4 m/s(2)x=vt=3.2 m(3)落地時(shí)豎直方向的速率：Vy=gt=8m/s落地的速度：V = V； V2=4.5m/s3.(1)= 6rad /s(2)x=6m4.(1)因 VB VB0,故能通過(guò)最高點(diǎn)(2)N =23.92N由牛頓第三定律，知小球?qū)壍赖膲毫?3.92N5.(1) 因?yàn)関BVB1，所以小球能通過(guò)最高點(diǎn)B。(2)N = 1.25 NSAC=*!.2m6.h的取值