7.动能和动能定理 知识点题库

甲、乙、丙三物体的质量之比m∶m∶m=1∶2∶3,它们沿水平面以一定的初速度在摩擦力的作用下减速滑行到停下,滑行距离分别为x、x、x。若它们与水平面间的动摩擦因数相同,初动能相同,则x∶x∶x为(  )

A . 1∶2∶3 B . 1∶1∶1 C . 6∶3∶2 D . 3∶2∶1
如图,一物体以一定的初速度沿水平面由A点滑到B点,摩擦力做功为W1;若该物体从A′点沿斜面滑到B′点,摩擦力做功为W2 , 已知物体与各接触面的动摩擦因数均相同,则(   )

A . W1=W2 B . W1>W2 C . W1<W2 D . 不能确定

如图所示,匀强电场的场强E=4V/m,方向水平向左,匀强磁场的磁感应强度B=2T,方向垂直纸面向里.一个质量为m=1g、带正电的小物块A,从M点沿绝缘粗糙的竖直壁无初速度下滑,当它滑行0.8m到N点时就离开壁做曲线运动.当A运动到P点时,恰好处于平衡状态,此时速度方向与水平成45°角,设P与M的高度差H为1.6m.求:

  1. (1) A沿壁下滑时克服摩擦力做的功.

  2. (2) P与M的水平距离s是多少?

一绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中,场强为E.在与环心等高处放有一质量为m、带电+q的小球,由静止开始沿轨道运动,下述说法正确的是(   )

A . 小球经过环的最低点时速度最大 B . 小球在运动过程中机械能守恒 C . 小球经过环的最低点时对轨道压力为(mg+qE) D . 小球经过环的最低点时对轨道压力为3(mg+qE)
如图所示,运动员把质量为m的足球从水平地面踢出,足球在空中达到的最高点高度为h,在最高点时的速度为v,不计空气阻力,重力加速度为g.下列说法正确的是(  )

A . 运动员踢球时对足球做功 mv2 B . 足球上升过程重力做功mgh C . 运动员踢球时对足球做功mgh+ mv2 D . 足球上升过程克服重力做功mgh+ mv2
在真空中的光滑水平绝缘面上有一带电小滑块,开始时滑块处于静止状态.若在滑块所在空间加一水平匀强电场E1 , 持续一段时间t后立即换成与E1相反方向的匀强电场E2 . 当电场E2与电场E1持续时间相同时,滑块恰好回到初始位置,且具有动能EK . 在上述过程中,E1对滑块的电场力做功为W1 , E2对滑块的电场力做功为W2 . 则(   )
A . E2=2E1 B . W1=0.25Ek , W2=0.75Ek C . E2=3E1 D . W1=0.20Ek , W2=0.80Ek
如图所示,物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带,传送带以图示方向匀速运转,则传送带对物体做功情况可能是(  )

A . 始终不做功 B . 先做负功后做正功 C . 先做正功后不做功 D . 先做负功后不做功
飞机场有一架战斗机,质量 Kg,发动机的额定功率 kW.在战备状态下,一开始启动,发动机就处于额定功率状态,在跑道上经过时间t=15s运动,速度恰好达到最大速度 m/s离开跑道.飞机在跑道上运动过程中,受到的阻力不断增大.求:
  1. (1) 飞机速度达到最大时,所受到的阻力大小;
  2. (2) 飞机从启动到最大速度的过程中,飞机所受合外力的冲量的大小;
  3. (3) 飞机从启动到离开跑道,飞机克服阻力所做的功.
如图所示是某游戏轨道示意图,轨道由与水平面夹角为37°的倾斜粗糙足够长直轨道AB和光滑圆弧轨道BCD组成,两轨道在B点相切,O为圆弧轨道的圆心,C点为圆弧轨道的最低点。游戏时,操作者将滑块(可视为质点)由轨道左侧某位置E水平抛出,使滑块无碰撞的沿D点圆弧切线方向进入圆弧轨道后,再由B点冲上AB , 上升高度较高者获胜。已知圆弧轨道半径R=0.5 m,ODOBOC的夹角分别为53°和37°,滑块质量m=0.5 kg,滑块和AB轨道间的动摩擦因数μ=0.5,位置ED点的高度差h=0.8m,忽略空气阻力,不计BD点的能量损失。重力加速度g取10 m/s2 , sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求:

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  1. (1) 滑块到达D点的速度大小
  2. (2) 滑块经过C点时对圆弧轨道的压力
  3. (3) 滑块由B点冲上直轨道AB后能到达的最高位置A点与B点的高度
如图所示,柱形容器内封有一定质量的空气,光滑活塞C(质量为m)与容器用良好的隔热材料制成的.另有质量为M的物体从活塞上方的A点自由 下落到活塞上,并随活塞一起到达最低点B而静止.在这一过程中,空气内能的改变量ΔU、外界对空气所做的功W与物体及活塞的重力势能的变化关系是(   )

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A . Mgh+mgΔh=ΔU+W B . ΔU=W,W=Mgh+mgΔh C . ΔU=W,W<Mgh+mgΔh D . ΔU≠W,W=Mgh+mgΔh
如图所示,在竖直平面内的直角坐标系xOy中,x轴上方有竖直向下的匀强电场,电场强度大小为E,x轴下方无电场,但有一半径为R的圆形有界匀强磁场与x轴相切于坐标原点O,磁场的方向垂直于xOy平面向里(图中未画出)。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子,由坐标为(0,1.5R)的A点无初速度释放,粒子进入磁场后在磁场中恰好运动 圆周,粒子所受重力不计,取sin35°=

  1. (1) 求匀强磁场的磁感应强度大小B;
  2. (2) 若将该粒子释放位置水平向左移动一段距离L(未知),再无初速度释放,求当L多大时粒子在磁场中运动的时间最长,并求该最长时间和粒子离开磁场时的位置坐标。(不考虑粒子离开磁场后的运动)
如图所示,是两对接的轨道,两轨道与水平的夹角均为α=30°,左轨道光滑,右轨道粗糙.一质点自左轨道上距O点L0处从静止起滑下,当质点第二次返回到左轨道并达到最高点时,它离O点的距离为L0/3,两轨道对接处有一个很小的圆弧,质点与轨道不会发生碰撞,求质点与右轨道的动摩擦因数.

如图所示,足够长的传送带与水平面的夹角θ= ,传送带顺时针匀速转动的速度大小v0=2m/s,物块A的质量m1=1kg,与传送带间的动摩擦因数 ;物块B的质量m2=3kg,与传送带间的动摩擦因数 。将两物块由静止开始同时在传送带上释放,经过一段时间两物块发生碰撞,并且粘在一起,开始释放时两物块间的距离L=13m。已知重力加速度g=10m/s2 , A、B始终未脱离传送带,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:

  1. (1) 两物块刚释放后各自加速度的大小;
  2. (2) 两物块释放后经多长时间发生碰撞;
  3. (3) 两物块碰撞后10s内在传送带上划过的痕迹长度。
把一个物体从粗糙斜面的底端匀加速拉到斜面顶端的过程中,下列说法不正确的是(   )
A . 拉力与摩擦力做功的代数和等于物体动能的增量 B . 拉力、摩擦力和重力做功的代数和等于物体动能的增量 C . 拉力、摩擦力、重力和支持力的合力做的功等于物体动能的增量 D . 物体所受外力的合力做的功等于物体动能的增量
如图所示,从炽热的金属丝K逸出的电子(速度可视为零),经加速电场加速后,从偏转电场两极板正中央垂直电场方向射入,恰好从下极板边缘飞出电场。已知电子质量为m,电荷量为e,加速电场电压为U0。偏转电场两板间距离为d,板长为L。电子的重力不计。求:

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  1. (1) 电子进入偏转电场时的速度大小;
  2. (2) 偏转电场电压;
  3. (3) 电子离开偏转电场时速度的大小和速度偏转角的正切值。
在竖直方向运动的电梯内,有一名质量为 的乘客随电梯一起向下做匀速直线运动。当到达离地面 时,制动系统开始启动,经过 后,电梯做匀减速运动并刚好到达地面,重力加速度 ,则乘客在做匀减速运动过程中(   )

A . 乘客减速时的加速度大小为 B . 乘客受到的支持力大小为 C . 乘客的机械能减少了 D . 乘客受到的合力对乘客做的功为
过山车是游乐场里一项刺激有趣的项目(如图甲),小张同学玩过之后,制作了一个迷你型的过山车模型,其中一段结构简化为如图乙所示,该段由倾角 的倾斜轨道 、水平轨道 、竖直圆轨道和弧形轨道平滑连接而成。假设迷你型过山车的质量 且可以看作质点,现从斜轨道上A处静止滑下,已知竖直圆轨道半径 ,过山车与轨道 之间的动摩擦因数均为0.25,弧形轨道与圆轨道均视为光滑,忽略题意之外其他阻力。(

  1. (1) 求过山车到C点时对圆轨道的压力;
  2. (2) 通过计算判断过山车能否冲上弧形轨道;
  3. (3) 若过山车从斜面上距离B点s处静止释放,求s满足什么条件,过山车会脱轨。
如图所示,质量的物体B通过一轻弹簧固连在地面上,弹簧的劲度系数。一轻绳一端与物体B连接,绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2后,另一端与套在光滑直杆顶端的、质量的小球A连接。已知直杆固定,杆长L为0.8m,且与水平面的夹角。初始时使小球A静止不动,与A端相连的绳子保持水平,此时绳子中的张力F为45N。已知 , 重力加速度取 , A、B均视为质点,绳子不可伸长。现将小球A从静止释放。

  1. (1) 求在释放小球A之前弹簧的形变量;
  2. (2) 若直线CO1与杆垂直,求小球A运动到C点的过程中绳子拉力对小球A所做的功;
  3. (3) 求小球A运动到底端D点时B物体的速度大小。
如图所示,一游戏装置由安装在水平台面上的高度h可调的斜轨道AB、竖直圆轨道(在最低点E分别与水平轨道AE和EG相连)和细圆管道GHIJ(HI和IJ为两段四分之一圆弧)组成。可认为所有轨道均处在同一竖直平面内,连接处均平滑。已知,滑块质量为m=0.01kg且可视为质点,竖直圆轨道半径为r=0.45m,小圆弧管道HI半径为R1=0.2m,大圆弧管道IJ的半径R可调节,图中L1=1.5m,L2=0.5m,滑块与AB、EG间动摩擦因数均为μ=0.5,其他轨道均光滑,不计空气阻力,忽略管道内外半径差异。现调节h的大小,让滑块从斜轨道最高点由静止释放,求:

  1. (1) 物体在AB段克服摩擦力做的功。
  2. (2) 若要保证滑块第一次到达竖直圆轨道时不脱离圆环,求斜轨道高度h调节的范围。
  3. (3) 现调节斜轨道的高度为h=3m不变,仍让滑块从B点由静止滑下,调节大圆弧管道IJ的半径R,使滑块能从圆弧最高点J点冲出落在水平地面上,求R调节到多大时,滑块落地点与J点的水平距离最大。
如图甲所示是一款名为“反重力”磁性轨道车的玩具,轨道和小车都装有磁条,轨道造型可以自由调节,小车内装有发条,可储存一定弹性势能。图乙所示是小明同学搭建的轨道的简化示意图,它由水平直轨道AB、竖直圆轨道BCD、水平直轨道DM和两个四分之一圆轨道MN与NP平滑连接而组成,圆轨道MN的圆心与圆轨道NP的圆心位于同一高度。已知小车的质量m=50g,直轨道AB长度L=0.5m,小车在轨道上运动时受到的磁吸引力始终垂直轨道面,在轨道ABCDM段所受的磁力大小恒为其重力的0.5倍,在轨道MNP段所受的磁力大小恒为其重力的2.5倍,小车脱离轨道后磁力影响忽略不计。现小明将具有弹性势能的小车由A点静止释放,小车恰好能通过竖直圆轨道BCD,并最终从P点水平飞出。假设小车在轨道AB段运动时所受阻力大小等于轨道与小车间弹力的0.2倍,其余轨道均光滑,不计其他阻力,小车可视为质点,小车在到达B点前发条的弹性势能已经完全释放,重力加速度g取

  1. (1) 求小车运动到B点时的速度大小
  2. (2) 求小车运动到圆轨道B点时对轨道的压力大小
  3. (3) 同时调节圆轨道MN与NP的半径r,其他条件不变,求小车落地点与P点的最大水平距离
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