动能定理机械能守恒解题方法及练习

图4―2―1动能定理、机械能守恒知识及练习功功是力和在力的方向上发生的位移的乘积W=Fscosα功率物体做功的快慢P=W/t=Fv动能物体由于运动而具有的能E=1/2(mv^2)动能定理合外力对物体做的总功等与物体动能的变化W合=21222121mvmv应用动能定理的两种方法及解题步骤1．分段研究：明确研究对象的研究过程，针对每一个研究过程，利用动能定理分别列方程求解，前一阶段的末状态（末速度等）是后一阶段的初状态（初速度等）．2．整段研究：明确研究对象的研究过程，找出整个过程的始末状态的速度情况，利用动能定理列方程求解，特别强调的是要对物体进行正确的受力分析，明确各力的做功情况，最后求出不同过程、不同时间段各力做功的代数和．3．解题步骤：（1）选取研究对象，明确它的运动过程；（2）分析研究对象的受力情况和各个力做功情况：受哪些力?每个力是否做功?做正功还是做负功?做多少功?然后求各个外力做功的代数和；（3）明确物体在过程始末状态的动能k1E和k2E；（4）列出动能定理的方程k1k2EEW及其它必要的辅助方程，进行求解．例一铅球运动员，奋力一推将8kg的铅球推出10m远．铅球落地后将地面击出一坑，有经验的专家根据坑的深度形状认为铅球落地时的速度大致是12m／s．若铅球出手时的高度是2m，求推球过程中运动员对球做的功大约是多少焦耳?（416J）如图4―2―1所示，AB与CD为两个对称斜面，其上部足够长，下部分别与一个光滑的圆弧面的两端相切，圆弧圆心角为120o，半径R为2．0m，一个物体在离弧底E高度为h=3．0m处，以初速度4．0m/s沿斜面运动．若物体与两斜面的动摩擦因数为0．02，则物体在两斜面上（不包括圆弧部分）一共能走多长路程?（g取10m/s2）1某同学投掷铅球．每次出手时，铅球速度的大小相等，但方向与水平面的夹角不同．关于出手时铅球的动能，下列判断正确的是()A．夹角越大，动能越大B．夹角越大，动能越小C．夹角为45o时，动能最大D．动能的大小与夹角无关2、一个质量为0.3kg的弹性小球，在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后速度大小与碰撞前相同。则碰撞前后小球速度变化量的大小△v和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为（）①0②sm/12③0W④8.10WJA、①③B、①④C、②③D、②④3、关于做功和物体动能变化的关系，正确的是（）A、只有动力对物体做功时，物体动能可能减少B、物体克服阻力做功时，它的动能一定减少C、动力和阻力都对物体做功，物体的动能一定变化D、外力对物体做功的代数和等于物体的末动能和初动能之差4水平地面上，一运动物体在10N摩擦力的作用下，前进5m后停止，在这一过程中物体的动能改变了（）A．10JB．25JC．50JD．100J5、一质量为2kg的滑块，以4m/s的速度在光滑的水平面上滑动，从某一时刻起，给滑块施加一个与运动方向相同的水平力，经过一段时间，滑块的速度大小变为5m/s，则在这段时间里，水平力做的功为（）A、9JB、16JC、25JD、41J6、一学生用100N的力将质量为0.5kg的球以8m/s的初速度沿水平方向踢出20m远，则这个学生对球做的功是（）A、200JB、16JC、1000JD、无法确定7、如图，在高为H的平台上以初速抛出一个质量为m的小球，不计空气阻力，当它到达离抛出点的竖直距离为h的B时，小球的动能增量为（）A、2021m+mgHB、2021m+mghC、mgHmghD、mgh8、质量不等但有相同初速度的两物体，在动摩擦因数相同的水平地面上滑行直到停止，则下列判断正确的是（）A、质量大的物体滑行距离大B、质量小的物体滑行距离大C、它们滑行的距离一样大D、质量小的滑行时间短9、如图所示，传送带匀速运动，带动货物匀速上升，在这个过程中，对货物的动能和重力势能分析正确的是()A．动能增加B．动能不变C．重力势能不变D．重力势能减少14、某人用手将1kg物体由静止向上提起1m,这时物体的速度为2m/s，则下列说法正确的是（g=10m/s）（）A．手对物体做功10JB．合外力做功2JC．合外力做功12JD．物体克服重力做功12J15、如图所示，距地面h高处以初速度0沿水平方向抛出一个物体，不计空气阻力，物体在下落过程中，运动轨迹是一条抛物线，下列说法正确的是（）A、物体在c点比a点具有的机械能大B、物体在a点比c点具有的动能大C、物体在a、b、c三点具有的动能一样大D、物体在a、b、c三点具有的机械能相等16．如图所示，细绳下端拴一个重球，上端固定在支架上，把重球从平衡位置B拉到A，放开手重球就在AC间往复运动，若在B1点固定一根钉子，重球仍从A点放手，球摆动到B点时，绳子被钉子挡住，重球绕B1点继续摆动，此后，重球所能达到的最高点(不计空气阻力)（）A．一定在AC连线上B．一定在AC连线的上方C．一定在AC连线下方D．可能在AC连线的上方17、2002年3月25日，我国成功地发射了“神舟5号”载人试验飞船，经过6天多的太空飞行，飞船的回收舱于4月1日顺利返回地面。已知飞船在太空中运行的轨道是一个椭圆，椭圆的一个焦点是地球的球心，如图所示，飞船在运行中是无动力飞行，只受到地球对它的万有引力作用。在飞船从轨道的A点沿箭头方向运行到B点的过程中（）①飞船的速度逐渐减小②飞船的速度逐渐增大③飞船的机械能守恒④飞船的机械能逐渐增大A、①③B、①④C、②③D、②④18、2003年11月份，太阳风暴频发，太阳风暴使“神舟”五号轨道舱运动轨道上的稀薄大气密度增加，轨道舱飞行阻力加大，如果不进行轨道维持，飞船轨道舱的轨道高度就会逐渐降低，在这种情况下，飞船轨道舱的动能、重力势能和机械能变化的关系应该是()A．动能、重力势能和机械能逐渐减小B．重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能不变C．重力势能逐渐增大，动能逐渐减小，机械能不变D．重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能逐渐减小19、如图所示，一辆汽车从凸桥上的A点匀速运动到等高的B点，以下说法中正确的是（）A．由于车速不变，所以汽车从A到B过程中机械能不变B．牵引力对汽车做的功大于汽车克服阻力做的功C．汽车在运动过程中所受合外力为零D．汽车所受的合外力做功为零20、如图所示，两质量相同的小球A、B分别用线悬在等高的O1、O2点，A球的悬线比B球的长.把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放，则经最低点时（以悬点为零势能点）下列说法不正确．．．的是（）A.A球的速度大于B球的速度B.A球的动能大于B球的动能C.A球的机械能大于B球的机械能D.A球的机械能等于B球的机械能1如图4―2―6所示，质量为M=0．2kg的木块放在水平台面上，台面比水平地面高出h=0．20m，木块离台的右端L=1．7m．质量为m=0．10M的子弹以v0=180m/s的速度水平射向木块，当子弹以v=90m/s的速度水平射出时，木块的速度为v1=9m/s（此过程作用时间极短，可认为木块的位移为零）．若木块落到水平地面时的落地点到台面右端的水平距离为s=1．6m，求：（1）木块对子弹所做的功W1和子弹对木块所做的功W2；（2）木块与台面间的动摩擦因数为μ．2为了安全，在公路上行驶的汽车间应保持必要的距离，已知某高速公路的最高限速vmax=120km/h，假设前方车突然停止，后车司机发现这一情况，经制动到汽车开始减速所通过的位移为17m，制动时汽车受到的阻力为汽车受到的重力的0．5倍，该高速公路上汽车间的距离至少应为多大?（g取10m/s2）Lhs图4―2―63从空中以40m/s的初速度平抛一重为10N的物体，物体在空中运动3s落地．不计空气阻力，g取10m/s2，求：（1）物体落地时重力的瞬时功率；（2）物体下落过程中重力的平均功率．4一辆汽车的质量为1000kg．当汽油全部用完时，距加油站还有125m的距离，不得不用人力将汽车沿直线推到加油站去加油．如果两个推车人的推力均为980N，把车子推到加油站，两人对汽车所做的功总共是多少？能力提升题如图4-3-9所示，质量不计的轻杆一端安装在水平轴O上，杆的中央和另一端分别固定一个质量均为m的小球A和B（可以当做质点），杆长为L，将轻杆从静止开始释放，不计空气阻力.当轻杆通过竖直位置时，求：小球A、B的速度各是多少？图4-3-9