动能定理的综合应用 知识点题库

如图所示,光滑圆弧的半径为80cm,一质量为1.0kg的物体由A处从静止开始下滑到B点,然后又沿水平面前进3m,到达C点停止.g取10m/s2 , 求:

  1. (1) AB段上物体机械能守恒,物体到达B点时的速度;

  2. (2) BC段上摩擦力做的功.

如图所示,某段滑雪雪道倾角为30°,总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑,加速度为 g.在他从上向下滑到底端的过程中,下列说法正确的是(  )

A . 运动员减少的重力势能全部转化为动能 B . 运动员获得的动能为 mgh C . 运动员克服摩擦力做功为 mgh D . 下滑过程中系统减少的机械能为 mgh
某段滑雪道倾角为30°,滑雪运动员(包括雪具在内)总质量为m , 从距底端高为h处由静止开始匀加速下滑,下滑加速度 (重力加速度为 )。在他下滑的整个过程中(    )
A . 运动员减少的重力势能全部转化为动能 B . 运动员最后获得的动能为 C . 摩擦力对运动员做功为 D . 系统减少的机械能为
如图所示,MNBO为有界的水平向左的匀强电场,电场强度为E,AB为光滑固定的1/4圆弧形轨道(O为圆心,B点切线水平),轨道半径为R。一个质量为m,电荷量为q的带正电小球(视作质点),从A点正上方高为h=R处由静止释放,并从A点沿切线进入轨道,小球进入轨道时对轨道的压力大小为3mg,不计空气阻力及一切能量损失,下列说法正确的是(   )

A . 电场强度大小为E=mg/q B . 小球到达B点时对轨道压力大小为3mg C . 小球从A运动到B过程中对轨道的压力先增大后减小 D . 小球从A向B运动过程中机械能先增大后减小
如图所示,轻质弹簧竖直固定在地面上,在其正上方某高度由静止释放一小球,设下落过程中小球的加速度为a、位移为x、机械能为E,不计空气阻力,竖直向下为正方向。则下落至最低点的过程中a、E随x的变化图线可能正确的是(   )

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A . 图片_x0020_100014 B . 图片_x0020_100015 C . 图片_x0020_100016 D . 图片_x0020_100017
将三个木板1、2、3固定在墙角,木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形,如图所示,其中1与2底边相同,2和3高度相同。现将一个可以视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放,并沿斜面下滑到底端,物块与木板之间的动摩擦因数 均相同。在这三个过程中,下列说法不正确的是(    )

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A . 沿着1和2下滑到底端时,物块的速率不同,沿着2和3下滑到底端时,物块的速率相同 B . 沿着1下滑到底端时,物块的速度最大 C . 物块沿着3下滑到底端的过程中,产生的热量是最多的 D . 物块沿着1和2下滑到底端的过程中,产生的热量是一样多的
如图所示,在平面直角坐标系xOy中的第一象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于坐标平面向里的有界圆形匀强磁场区域(图中未画出);在第二象限内存在沿x轴负方向的匀强电场.一粒子源固定在x轴上坐标为(-L,0)的A点.粒子源沿y轴正方向释放出速度大小为v的电子,电子恰好能通过y轴上坐标为(0,2L)的C点,电子经过磁场偏转后恰好垂直通过第一象限内与x轴正方向成15°角的射线ON(已知电子的质量为m、电荷量为e,不考虑电子的重力和电子之间的相互作用).求:

  1. (1) 匀强电场的电场强度E的大小;
  2. (2) 电子离开电场时的速度方向与y轴正方向的夹角θ;
  3. (3) 圆形磁场的最小半径Rmin.
如图所示,固定斜面的倾角 ,物体 与斜面之间的动摩擦因数 ,轻弹簧下端固定在斜面底端,弹簧处于原长时上端位于 点,用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体 ,滑轮右侧绳子与斜面平行, 的质量为 , 的质量为 ,初始时物体 点的距离为 .现给 一初速度 .使 开始沿斜面向下运动, 向上运动,物体 将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到 点.已知重力加速度为 ,不计空气阻力,整个过程中,轻绳始终处于伸直状态,求此过程中:

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  1. (1) 物体 向下运动刚到 点时的速度;
  2. (2) 弹簧的最大压缩量;
  3. (3) 弹簧的最大弹性势能.
如图所示,从a点以初速度v0= 6 m/s水平抛出一质量m=0.5 kg的小球(视为质点),小球恰好从竖直放置的光滑圆弧轨道的b点沿切线进入圆弧轨道,经过最低点c,最后从d点飞 出圆弧轨道。已知圆弧轨道半径R=l.2 m,bc段圆弧所对的圆心角α= 60°,O为圆心,Od为水平半径,不计空气阻力,重力加速度g=10 m/s2。则( )

A . a、b两点的高度差为6m B . 小球在c点时对圆弧轨道的压力大小为70N C . 小球在d点时对圆弧轨道的压力大小为110N D . 小球从d点离开后还能上升的高度为6.6 m
如图所示,一电荷量为q、质量为m的带电粒子以初速度v0由P点射入匀强电场,入射方向与电场线垂直。粒子从Q点射出电场时,其速度方向与电场线成30°角。已知匀强电场的宽度为d,不计重力作用。则匀强电场的场强E大小是(   )

A . B . C . D .
半径为R的光滑半球形碗,在碗口等间距地放着4颗小球,将它们同时静止释放,记录它们的速度和位置,则下列说法不正确的是(    )

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A . 任意时刻它们一定处于同等高度 B . 任意高度它们的动能一定相同 C . 它们速度最大的地方一定在碗底 D . 它们速度达到 的时刻相同
一质量为m1的木块从高为h的地方由静止开始下落,不计空气阻力,当它下落到离地 高时,被一质量为m2、速度为v0的子弹水平击中并留在木块内,则木块着地时的竖直分速度(   )
A . 等于 B . 小于 C . 大于 D . 无法确定
如图所示,在竖直平面内的平面直角坐标系xoy中,x轴上方有水平向右的匀强电场,有一质量为m,电荷量为-q(-q<0)的带电绝缘小球,从y轴上的P(0,L)点由静止开始释放,运动至x轴上的A(-L,0)点时,恰好无碰撞地沿切线方向进入在x轴下方竖直放置的四分之三圆弧形光滑绝缘细管。细管的圆心O1位于y轴上,交y轴于点B,交x轴于A点和C(L,0)点。该细管固定且紧贴x轴,内径略大于小球外径。小球直径远小于细管半径,不计一切阻力,重力加速度为g。求:

  1. (1) 匀强电场的电场强度的大小;
  2. (2) 小球运动到B点时对管的压力的大小和方向;
  3. (3) 小球从C点飞出后会落在x轴上的哪一位置。
如图所示为某实验装置示意图,A,B、O在同一竖直线上,一根轻质弹性绳一端固定在天花板上A点,另一端绕过B处的定滑轮后系在一个质量为m = 0.8 kg的小物体上,小物体置于地面上O处时,弹性绳中弹力为 mg,将小物体向右推到O1点,OO1距离为x1 = 0.3 m,小物体由静止释放,并水平向左滑行,当小物体经过O点时与弹性绳脱离,之后恰能运动至M处,OM距离为s = 0.075 m,已知弹性绳原长等于AB距离,且始终不超过弹性限度,弹性势能为 ,∆l为形变量大小,小物体与地面的动摩擦因数为μ = 0.5,g = 10m/s2。求:

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  1. (1) 小物体运动到O位置时的速度大小v;
  2. (2) 弹性绳的劲度系数k;
  3. (3) 小物体的向左最大速度vm
如图所示,两根水平放置的平行金属导轨,其末端连接等宽的四分之一圆弧导轨,圆弧半径 。导轨的间距为 ,导轨的电阻与摩擦均不计。在导轨的顶端接有阻值为 的电阻,右侧电压表为理想电压表,整个装置处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度 。现有一根长度稍大于 、电阻 、质量 的金属棒。金属棒在水平拉力 作用下,从图中位置 由静止开始匀加速运动,在 时刻, ,经 运动到 时撤去拉力,棒刚好能冲到最高点 ,重力加速度 。求:

  1. (1) 金属棒做匀加速直线运动的加速度;
  2. (2) 金属棒运动到 时电压表的读数;
  3. (3) 金属棒从 运动到 过程中电阻 上产生的焦耳热。
如图,矩形区域MNPQ存在匀强磁场,现有(A2>A1)两种同位素X的离子,它们经过同一个加速电场从静止状态加速后,垂直左边界MN从同一位置垂直磁场方向进入矩形区域MNPQ中。已知离子垂直NP射出磁场,出射点为C。离子射出时的方向与边界NP成θ角,出射点为D,测得CD=nNC。若离子在磁场中仅受到洛伦兹力作用,离子的质虽为m1 , 则离子的质量为(   )

A . B . C . D .
如图,不可伸长的轻绳一端与质量为m的小球相连,另一端跨过两等高定滑轮与物块连接,物块置于左侧滑轮正下方的水平压力传感装置上,小球与右侧滑轮的距离为L;现用力F将小球由最低处A缓慢拉至轻绳与竖直方向夹角θ=37°的B处,立即撤去F,此时传感装置示数为1.2mg;已知物块始终没有脱离传感装置,重力加速度为g,不计滑轮的大小和一切摩擦,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:

  1. (1) 拉力F做功的大小;
  2. (2) 小球返回最低处时轻绳的拉力大小;
  3. (3) 小球返回最低处时传感装置的示数。
如图所示,滑槽A紧靠左边固定挡板,静止在光滑水平面上,质量 , 其左侧是半径R=1.8m的光滑圆弧,右侧是长的水平台面,质量为可视为质点的小滑块B置于滑槽A顶端,B与A水平部分的动摩擦因数 , 宽度的粗糙平台MN与A右侧等高,N处有一个弹性卡口,现让小滑块B从图中位置由静止释放,滑至A右端时恰好与A达到共同速度,当B通过M、N区域后碰撞弹性卡口的速度v不小于2m/s时可通过弹性卡口,速度小于2m/s时以原速率反弹,重力加速度 , 求:

  1. (1) 滑块B刚下滑到圆弧底端时受到的支持力N的大小;
  2. (2) A、B达到共同速度时速度的大小;
  3. (3) 若B与MN之间的动摩擦因数 , 讨论因μ的取值不同,B在MN平台上通过的路程。
如图所示,为等势面,两相邻等势面间电势差相同,有一正点电荷在处动能为 , 运动到处动能为 , 则该电荷运动到处时的动能为(不计重力和空气阻力)( )

A . B . C . D .
如图所示,在高处的光滑水平平台上,质量的小物块压缩弹簧后被锁扣锁住,储存了弹性势能。打开锁扣后物块被弹出,以4m/s的速度离开平台B点后水平抛出,恰好能从光滑圆弧形轨道CD的C点沿切线方向进入圆弧形轨道。该圆弧圆心角为37°,半径 , 圆轨道右侧DE是长的粗糙水平轨道,EF为一半径R=1.2m的光滑竖直圆轨道,各轨道间平滑连接,g取10m/s2 , 求:

  1. (1) 弹簧储存的弹性势能
  2. (2) 物块在D点对轨道的压力;
  3. (3) 要使物块在运动过程中不与轨道脱离,DE段动摩擦因数μ应满足什么要求?
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