高一物理練習題 運動學動能定理

1、1. 一個質(zhì)量為2kg的木塊,放在光滑水平桌面上,受到三個大小均為10N,與桌面平行,互成120度角的拉力作用,則物體的加速度多大?若把其中一個力反向,物體的加速度又為多大?（1）由于同一平面內(nèi)、大小相等、互成120°角的三個力的合力等于零，所以木塊的加速度a=0（2）物體受到三個力作用平衡時，其中任何兩個力的合力必與第三個力等值反向如果把某一個力反向，則木塊所受的合力F合=2F=20N，所以其加速度為：aF合/m=10m/s2它的方向與反向后的這個力方向相同2. 地面上放一木箱，質(zhì)量為40kg，用100N的力與水平成37°角推木箱，恰好使木箱勻速前進若用此力與水平成37&

2、#176;角向斜上方拉木箱，木箱的加速度多大？（取g=10ms2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）f = 60 N （40*10+100*sin37°）* = 100*cos37° 即 = 80/460 = 0.1739 100*cos37° -(400-100*sin37°) * 0.125 = 40* a, a = 0.5219m/s2 3. 用一水平恒力將質(zhì)量為250kg的木箱沿水平地面推行50m,歷時10s，則物體受到阻力是物重的0.1倍，則外加的推力多大？m250千克，S50米，t10秒，阻力大小 f 0.1*m

3、g0.1*250*10250牛初速V00設水平推力大小是F則由位移公式得Sa*t2 / 250a*102 / 2得加速度是a1 m/s2又由牛二得Ff ma所以水平推力大小是Ff ma250250*1500牛4. 質(zhì)量為10g的子彈，以800ms的速度水平射入一塊豎直固定的鉛板，把鉛板打穿，子彈穿出的速度為200ms，板厚10cm求子彈對鉛板的平均作用力Vt2-Vo2=2aS a=(Vt2-Vo2)/2S=(2002-8002)/(2*0.1)=-3X106F=M*a =0.01*(-3x107)=-3x104 (kgm/s2)=-3x104 N所受平均作用力大小為3x104 N，方向與子彈初

4、速度相反5. 如圖，質(zhì)量M=60kg的人站在水平地面上，通過定滑輪和繩子（不計摩擦和繩子的質(zhì)量）向上提起質(zhì)量為m=10kg的貨物，繩子始終保持在豎直方向。（g=10m/s2）求（1）如果貨物以a=2m/s2的加速度勻加速上升，則繩子的拉力多大？（2）貨物勻加速上升時，可以達到的最大加速度為多大？1.分析貨物受力：重力mg,繩子拉力T根據(jù)牛頓第二定理T-mg=maT=m(g+a)=10(10+2)=120牛分析人受力：重力mg,繩子拉力T，地面對人的支撐力N，因為人處于靜止狀態(tài)則有:T+N-mg=0N=mg-T=60*10-120=480牛即人對地面壓力為480牛。2.貨物勻加速上升時，達到最大

5、加速度時，則有地面對人的支撐力N0分析人受力：重力mg,繩子拉力T則有T=mg=60*10=600牛分析貨物受力：重力mg,繩子拉力T根據(jù)牛頓第二定理T-mg=ma600-10*1010aa=50ms2貨物勻加速上升時，其最大加速度為50ms2.6. 如圖所示，體積相同的兩個小球A和B用1m長的細線相連，A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為2m將它們都浸入水中后恰能處于靜止狀態(tài)求：（1）此時細線的張力（2）若細線被剪斷，2s后兩球相距多遠？（設水足夠深）物體在水中受到的浮力等于該物體排開的水所受到的重力，題目中，兩個小球能懸浮在水中，說明排開的水的重力剛好等于這兩個小球的重力，即排開水的重力為3mg，于是

6、每個球受到的浮力都為1.5mg。（1）那么對于B來說，它平衡，因此繩子的拉力T=2mg-1.5mg=0.5mg。當然如果要看A也行，同理，有T=1.5mg-mg=0.5mg。（2）細線剪斷后，A、B失去繩子的拉力而加速分開，對于A，有ma=1.5mg-mg，解得a=0.5g=5m/s2，由s=1/2at2可求得s=10m。同理，可求得B的加速度為2.5m/s2，兩秒內(nèi)運動5m，加上原本繩子的長度1m，因此，2s后兩球相距16m7. 一個物體在光滑水平面上受到一個恒力的作用，在0.3S的時間內(nèi)，速度從0.2m/s增加到0.4m/s,這個物體受到另一個恒力的作用時，在相同的時間內(nèi)，速度從0.5m/

7、s增加到0.8.m/s第一個力和第二個力之比是多大？F=maF1=ma=2/3mF2=ma2=1mF1/F2=2/38. 如圖所示，質(zhì)量M =10 kg的木楔ABC靜置于粗糙水平地面上，動摩擦因數(shù)=0.02，在木楔的傾角為30°的斜面上，有一個質(zhì)量m=1.0 kg的物塊由靜止開始沿斜面下滑，當滑行路程s=1.4 m時，其速度v=1.4 m/s.在這個過程中木楔未動.求地面對木楔的摩擦力的大小和方向.（重力加速度g=10 m/s2）  （過程)，參考答案： f=macos=0.61 N  方向水平向左應用整體法：木楔和物塊組成的整體為研究對象整體水平方向只

8、與地面接觸，故水平方向只受地面給它們的摩擦力，故f=Ma1水平+ma2水平木楔未動，a1水平=0 物塊下滑 a2水平=acos 方向水平向左 a由v²=2as求出f=macos=0.61 N 方向水平向左9. 如圖甲所示，質(zhì)量為1kg的物體置于固定的斜面上，現(xiàn)對物體施以平行于斜面向上的拉力F，1s末后將拉力撤去，物體運動的Vt圖象如圖乙所示，試求拉力F 。受力分析得：和得：F6N第1s內(nèi)v=ata1=v/t=4/1=4m/s2F合1=ma1=4N=F-mgsin-mgcos1到3sa2=0.5m/s2F合2=mgsin+mgcos=ma2=0.5Nf合1=F-F合2=4NF=4.5N

9、10. A、B兩小球同時從距地面高為h=15m處的同一點拋出，初速度大小均為v0=10m/s.A球豎直向下拋出，B球水平拋出，空氣阻力不計，重力加速度g=10m/s2，求：（1）A球經(jīng)多長時間落地？（2）A球落地時，A、B兩球間的距離是多少？(1)v0t+1/2gt2=15 t=1s(2)A球落地時所用時間t=1s，此時B球仍未著地。B球距離地面為 15-1/2*10*1=10m B球的水平位移為v0t=10m 所以A、B的距離為102m11. 跳臺滑雪是勇敢者的運動，它是利用依山勢特別建造的跳臺進行的，運動員穿著專用滑雪板借用滑雪杖在助滑路上取得高速后起跳，在空中飛行一段距離后著陸，這項運動

10、極為壯觀，設一位運動員由a點沿水平方向躍起，到b點著陸，如圖所示測得ab間距離40m，山坡傾角300，試計算運動員起跳的速度和他在空中飛行的時間（不計空氣阻力，g取10m/s2）水平位移xv0tcos   豎直位移ygt2/2sin  題中已知L40m，300聯(lián)立方程解得：，t=2s所以，運動員起跳的速度為，他在空中運動的時間為t=2s。12. 甲乙兩船在靜水中航行速度分別為、，兩船從同一渡口向河對岸劃去，已知甲船以最短時間過河，乙船以最短航程過河，結(jié)果兩船抵達對岸的地點恰好相同，則甲、乙兩船渡河所用時間之比為多少？船參與了自身劃行和隨水漂流兩個分運動，由于水流速

11、度并不影響船在垂直河岸方向的分運動，所以當船頭垂直指向?qū)Π哆\動，渡河時間最短（其中為河寬），這時船到達正對岸的下游。對于船渡河的最小位移問題又分成兩種情況。（1）若，此時最短位移為河寬d，如圖所示，船頭指向與河岸上游成角，滿足，渡河時間，船到達正對岸，所以此種情況不符合甲、乙兩船抵達對岸的同一地點。（2）若，這種情況，不管如何調(diào)整的方向，船的運動方向都不可能沿垂直河岸的方向，當船到達對岸時一定會被水沖向下游，船渡河的實際位移一定大于河寬。當船的速度方向與合速度方向垂直時，船渡河的位移最小，如圖所示，由于兩船抵達河對岸同一點，說明兩船在河水中的合速度方向相同。解法一：由圖可知：， ，將代入式有

12、由于將式兩邊平方并整理可得：進一步整理得 比較、兩式可得解法二：由已知條件和圖中的幾何關(guān)系可得，利用相同得，建立以上三式可解得13. 已知某星球的質(zhì)量是地球質(zhì)量的81倍，半徑是地球半徑的9倍。在地球上發(fā)射一顆衛(wèi)星，其第一宇宙速度為7.9km/s，則在某星球上發(fā)射一顆人造衛(wèi)星，其發(fā)射速度最小是多少？這樣看根據(jù)GMm/r²=mv²/r得出v=（GM/r）則v1/v2=（M1r2/M2r1）=1/3則v2=3v1=23.7km/s14. 汽車發(fā)動機的額定功率為30KW，質(zhì)量為2000kg，當汽車在水平路面上行駛時受到的阻力為車重的0.1倍，求：（1）騎車在路面上能達到的最大速度（

13、2）當汽車速度為10m/s時的加速度（3）若汽車從靜止開始保持1m/s2的加速度做勻加速直線運動，則這一過程能持續(xù)多長時間1 最大速度時 F=f f=2000*10*0.1=2000N v=P/f=30000/2000=15m/s2 P=(f+ma)v 帶入數(shù)據(jù)得 a=0.5m/s23 P=(f+ma)v 得勻加速運動末速度為7.5Km/h v=at 得t=7.5s 15. 某消防員從一平臺上跳下，質(zhì)量為50kg，下落2m后雙腳著地，接著他用雙腿彎曲的方式緩沖，使自身重力又下降了0.5m。假設地面對人的作用力為恒力，求此力的大小是重心下降了0.5m吧。當人剛跳到地面時，根據(jù)自由落體公式2gH=

14、vt2-0，可得：vt=2gH=40重心下降的過程中，由勻加速直線運動規(guī)律2aS=0-vt2,可得：a=-4g對此時的人受力分析，可知F合=F地-G=ma聯(lián)立上式，得：F地=5mg=2500N16. 如圖7，質(zhì)量為m的小球A和質(zhì)量為3m的小球B用細桿連接在一起，豎直地靠在光滑墻壁上，A球離地面高度為h。墻壁轉(zhuǎn)角呈弧形，釋放后它們一起沿光滑水平面滑行，求滑行的速度。以地面為0勢能面，對A和B分別考慮，靠在墻上時EpA=mgh，EpB=0之后EpA=0,EpB=0機械能守恒，所以mgh=1/2×m×v²+1/2×3m×v²=2mv

15、8;解得v=根號下（gh/2）17. 如圖所示，讓小球從位置A由靜止開始下擺，正好擺到最低點B時擺線被拉斷，設擺線長l=1.6m,懸點到地面的高度為h=6.6m，不計空氣阻力，求擺球落地時的速度。首先算出小球擺到最低點時的速度 利用能量守恒mg（l-l*cos30）=(1/2)mV12可以解出V1此時的速度是水平的 求落地速度還需求其落地時的垂直速度(h-l)mg=(1/2)mV22最后 V2=V12+V22 可以求得最后的速度V其方向與地面的夾角為aTana=V2/V1 這題是不需要知道質(zhì)量的 可以求出答案的設小球到達B點時的速度為v，據(jù)機械能守恒定律，1/2* mv2=mg(l-lcos6

16、0°)，v=4m/s，從B點開始平拋，平拋的豎直位移y=6.6m-1.6m=5m豎直方向有，y=1/2* gt2，得平拋運動的時間為t=1s水平方向有，水平位移x=vt=4m，擺球著地點距點C的距離為4m。18. 如圖所示，一個豎直放置的圓錐筒可繞其中心軸OO轉(zhuǎn)動，筒內(nèi)壁粗糙，筒口半徑和筒高分別為R和H，筒內(nèi)壁A點的高度為筒高的一半，內(nèi)壁上有一質(zhì)量為m的小物塊求： (1)當筒不轉(zhuǎn)動時，物塊靜止在筒壁A點受到的摩擦力和支持力的大小；(2)當物塊在A點隨筒做勻速轉(zhuǎn)動，且其所受到的摩擦力為零時，筒轉(zhuǎn)動的角速度解析：(1)當筒不轉(zhuǎn)動時，物塊靜止在筒壁A點時受到重力、摩擦力和支持力三力作用而平

17、衡，由平衡條件得摩擦力的大小fmgsinmgHH2R2支持力的大小FNmgcosmgRH2R2.(2)當物塊在A點隨筒做勻速轉(zhuǎn)動，且其所受到的摩擦力為零時，物塊在筒壁A點受到重力和支持力的作用，它們的合力提供向心力，設筒轉(zhuǎn)動的角速度為，則有mgtanm2R2由幾何關(guān)系得tanHR聯(lián)立以上各式解得：2gHR.答案：(1)mgHH2R2mgRH2R2(2)2gHR19. 21. 如圖甲所示，質(zhì)量m=2.0kg的物體靜止在水平面上，物體跟水平面間的動摩擦因數(shù)=0.20。從t=0時刻起，物體受到一個水平力F的作用而開始運動，前8s內(nèi)F隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示。g取10m/s2。求：（1）4s末物體

18、速度的大小（2）在圖丙的坐標系中畫出物體在前8s內(nèi)的vt圖象（3）前8s內(nèi)水平力F所做的功。其實5秒以后力就消失了，也就不做功了，所以用W=f*s就行，用vt圖算出s。因為4-5sF做負功注意取正負號。應該是155j22. 如圖所示，長12m的木板右端固定一立柱，板和立柱的總質(zhì)量為50kg，木板置于水平地面上，木板與地面間的動摩擦因數(shù)為0.1，質(zhì)量為50kg的人立于木板左端，木板與人均靜止，人以4m/s2勻加速向右奔跑至板的右端并立即抱住立柱，求：1.摩擦力2；加速度3. 人從開始奔跑至到達木板右端所經(jīng)歷的時間3.當人奔跑至木板右端時，人的速度： 板的速度： 板的位移 人抱立柱過程中，系統(tǒng)動量

19、守恒 方向與人原來的運動方向一致 在隨后的滑行過程中，對人與板構(gòu)成的整體，根據(jù)動能定理得： 方向向左23. 圖所示為某小區(qū)兒童娛樂的滑滑梯示意圖，其中AB為斜面滑槽，與水平方面夾角為37°，B,C為水平滑槽，與半徑為0.2m的1/4圓弧CD相切，ED為地面，已知通常兒童在滑槽上滑動時的動摩擦因素是0.5，A點離地面的豎直高度AE為2m，試求，（1）兒童由A處靜止起滑到B處時的速度大小。(2)為了兒童在娛樂時不會從C處脫離圓弧水平飛出，水平滑槽BC長至少為多少？（B處的能量損失不計）24. 如圖所示，質(zhì)量為M、長度為L的長木板放在水平桌面上，木板右端放有一質(zhì)量為m長度可忽略的小木塊，木

20、塊與木板之間、木板與桌面之間的動摩擦因數(shù)均為µ。開始時小塊、木板均靜止，某時刻起給木板施加一水平向右的恒定拉力F，若最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。（1）要把長木板從小木塊下拉出，求拉力F應滿足的條件；（2）若拉力F=5µ（m+M）g，求從開始運動到木板從小木塊下拉出經(jīng)歷的時間。解：（1）要把M從m下拉出，則m與M之間發(fā)生了相對滑動 故對m：對M：a2 > a1 （2）在此過程中，木塊與木板各做勻加速運動 木塊的位移： 木板的位移： S2S1 = L 整理得25. 如圖所示，水平軌道上輕彈簧左端固定，自然狀態(tài)時右端位于P點，現(xiàn)用一質(zhì)量m=0.1kg的小物塊（視為質(zhì)點）將彈

21、簧壓縮后釋放，物塊經(jīng)過P點時速度為v0=18m/s，經(jīng)過水平軌道右端Q點后恰好沿半圓軌道的切線進入豎直固定的圓軌道，最后滑上質(zhì)量M=0.9kg的長木板（木板足夠長，物塊不會掉下來），已知P、Q間的距離l=1m，豎直半圓軌道光滑且半徑R=1m，物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)1=0.15，與木板間的動摩擦因數(shù)2=0.2，木板與水平地面間的動摩擦因數(shù)3=0.01，取g=10m/s2，求：      （1）物塊經(jīng)過Q點后能否沿圓周軌道運動；      （2）木板滑行的最大距離x。第一個問題：物塊從P到Q，

22、做勻減速運動，根據(jù)牛頓運動定律或動能定律很容易求出物塊運動到Q點的速度。物塊做完整圓周運動的最小速度，因為物塊可以沿圓軌道運動。第二個問題：物塊沿圓軌道運動，機械能守恒，根據(jù)機械能守恒定律可示出物塊滑上長木板的速度v=19m/s；第三個問題：物塊在長木板上滑動，物塊做勻減速運動，長木塊做勻加速運動，經(jīng)過一段時間木塊和長木板共速，根據(jù)牛頓定律可求得共速時，長木板發(fā)生的位移為4.5m；第四個問題：物塊和長本板共同勻減速運動，到停止時發(fā)生位移5m，最后可求得長本板發(fā)生的最大位移為9.5m。上述分解的四個問題，從每一個問題看都不難。大部分同學都能解決。但如果混在一起，同學們就感到困難，因此，考前有針對

23、性地分解一些難題，有助于消除對難題的畏難情緒，提高難題的得分率。解：（1）物塊在PQ上運動的加速度a1=-1g=-1.5m/s2 （1分）進入圓周軌道時的速度為vv2-v02=2a1l得v2=v02+2a1l =321 m2/s2（1分）設物塊剛離開Q點時，圓軌道對物塊的壓力為FN ，根據(jù)牛頓定律，有FN+mg=maFN =ma- mg=31.1N>0（2分）故物塊能沿圓周軌道運動（1分）(2)物塊滑上木板時的速度為v1 得v1=19m/s （2分）物塊滑上木板時的加速度為a2a2=-2g=-2m/s2 （1分）木板的加速度位a32mg-3(m+M)g=Ma3 =m/s2 （2分）設物塊滑上木板經(jīng)過時間t二者共速，v1+a2t=a3tt=9s （1分）這時木板的位移s1=a3t2=4.5m （1分）它們的共同速度v2=a3t=1m/s （1分）物塊和木板一起減速的加速度a4=-3g=-0.1m/s2，它們減速運動的位移s2=5m （1分）x=s1+s2=9.5m （1分）27. 一個人站在距地面高h=15m處,將一個質(zhì)量為m=100g的石塊以10m/s的速度斜向上拋出,求1.V2.W（1）石塊拋出后，只受重力，機械能守恒設石塊落地速度大小是V，則有mgh（m*V02 / 2）m*V2 / 2得V根號（2ghV02）根號