1、高中物理动能定理计算题 111.一质量 m=4.0103kg的汽车,以 P=6.0104W的额定功率从静止启动爬一坡面,经 25s达到最大速度,设汽车受到坡面路面的阻力大小为 f=1.6103N.已知坡面路面与水平面夹角为 ,(取重力加速度g=10m/s2,sin=0.02)求：(1)汽车的最大速率 vm；(2)汽车速度为 10m/s时的加速度大小。2.中国航天科工集团公司将研制时速达千公里级的“高速飞行列车”。“高速飞行列车”是利用低真空环境和超声速外形减小空气阻力，通过磁悬浮减小摩擦阻力，实现超声速运行“近地飞行”的运输系统。若某列高速飞行列车的质量为 m，额定功率为 P，以恒定加速度 a
2、启动，启动和加速运动过程中所受阻力很小，可以认为恒为 f，加速达到设定的某一速度后，列车保持较小功率 就能够维持列车匀速运行。P81（1）求刚加速到设定的速度时列车的瞬时功率。（2）若列车以额定功率启动达到该设定速度的时间为 t0，求列车通过的距离。3.节能混合动力车是一种可以利用汽油及其储存的电能作为动力来源的汽车。有一质量 m=1000kg的混合动力轿车，在平直公路上以 v=90km/h的速度匀速行驶，发动机的输出功率为 P=50kW。当看到前方有大货车慢速行驶时，提速超过了大货车。这个过程中发动机输出功率不变，蓄电池幵始工作，输出功率为P=20kW。混合动力轿车运动了 s=1000m时，
3、速度达到最大，并超过大货车，然后蓄电池停止工作。全程阻力不变。求：（1）混合动力轿车以 v=90km/h在平直公路上匀速行驶时，所受阻力 F 阻 的大小。（2）混合动力轿车加速过程中达到的最大速度。（3）整个超车过程中，混合动力轿车消耗的电能 E。（保留两位有效数字）高中物理动能定理计算题 224.玩具是众多儿童喜爱的玩具。一辆质量 m=1kg玩具车在桌面上由静止开始启动，经过一段时间后其 v-t图像如图所示。已知 g取 10m/s2，求：（1）玩具车与桌面的摩擦系数；（2）玩具车的额定功率；（3）玩具车从静止到速度最大的这段时间内，所前进的距离是多少米？5.高空杂技表演中,固定在同一悬点的两
4、根长均为 L的轻绳分别系着男、女演员,他们在同一竖直面内先后从不同高度相向无初速摆下,在最低点相拥后,恰能一起摆到男演员的出发点。已知男、女演员质量分别为 M、m,女演员的出发点与最低点的高度差为 L2，重力加速度为 g，不计空气阻力，男、女演员均视为质点。(1)求女演员刚摆到最低点时对绳的拉力大小。(2)若两人接着从男演员的出发点一起无初速摆下，到达最低点时男演员推开女演员，为了使女演员恰能回到其最初出发点，男演员应对女演员做多少功?6.如图所示,长 L=3.25m,质量 M=2kg的平板车停在光滑水平面上,上表面距地面高度 h=0.8m,质量 m=2kg的小滑块放在小车左端,与小车上表面间
5、的动摩擦因数 =0.4,当小车固定时,对滑块施加水平向右的拉力 F=28N,作用一段时间后撤去,测得滑块落地点到小车右端的水平距离为 1.2m,取 g=10m/s2。(1)求滑块离小车时的速度；(2)求力 F作用的时间；(3)若小车不固定,水平拉力 F及时间不改变,求滑块落地点距小车右端的水平距离或滑块相对小车静止时到小车左端的距离(结果保留 2为小数)。高中物理动能定理计算题 337.如图,上表面光滑、下表面粗糙的木板放置于水平地面上,可视为质点的滑块静止放在木板的上表面.t=0时刻,给木板一个水平向右的初速度 v0,同时对木板施加一个水平向左的恒力 F,经一段时间,滑块从木板上掉下来。已知
6、木板质量 M=3kg,高 h=0.2m,与地面间的动摩擦因数 =0.2;滑块质量 m=0.5kg,初始位置距木板左端 L1=0.46m,距木板右端 L2=0.14m;初速度 v0=2m/s,恒力 F=8N,重力加速度 g=10m/s2.求：(1)滑块从离开木板开始到落至地面所用时间；(2)滑块离开木板时，木板的速度大小；(3)从 t=0时刻开始到滑块落到地面的过程中，摩擦力对木板做的功。8.如图所示，倾角为 的斜面上 PQ部分粗糙，且长为 3L，其余部分都光滑。形状相同、质量分布均匀的三块薄木板 A.B.C沿斜面排列在一起，但不粘接。每块薄木板长均为 L，质量均为 m，与斜面 PQ间的动摩擦因
7、数均为 2tan.将它们从 P上方某处由静止释放，三块薄木板均能通过 Q.重力加速度为 g.求：(1)薄木板 A上端到达 P时受到 B的弹力；(2)薄木板 A在 PQ段运动速度最大时的位置；(3)释放木板时，薄木板 A下端离 P距离满足的条件。9.如图所示,在竖直平面内,光滑曲面 AB与水平面 BC平滑连接于 B点,BC 右端连接内壁光滑、半径r=0.2m的四分之一细圆管 CD,圆管内径略大于小球直径,管口 D端正下方直立一根劲度系数为 k=100N/m的轻弹簧,弹簧一端固定,另一端恰好与管口 D端平齐,一个可视为质点的小球放在曲面 AB上,小球质量m=1kg.现从距 BC的高度为 h=0.6
8、m处由静止释放小球,它与 BC间的动摩擦因数 =0.5,小球进入管口 C端时,它对上管壁有 FN=10N的相互作用力,通过 CD后,在压缩弹簧过程中滑块速度最大时弹簧弹性势能Ep=0.5J.取重力加速度 g=10m/s2.求：(1)小球通过 C点时的速度大小；(2)水平面 BC的长度；(3)在压缩弹簧过程中小球的最大动能 Ekm.高中物理动能定理计算题 4410.如图所示,在某竖直平面内,光滑曲面 AB与水平面 BC平滑连接于 B点,BC 右端连接一口深为 H,宽度为d的深井 CDEF,一个质量为 m的小球放在曲面 AB上,可从距 BC面不同的高度处静止释放小球,已知 BC段长 L,小球与 B
9、C间的动摩擦因数为 ,取重力加速度 g=10m/s2，则：(1)若小球恰好落在井底 E点处,求小球释放点距 BC面的高度 h1；(2)若小球不能落在井底,求小球打在井壁 EF上的最小动能 Ekmin和此时的释放点距 BC面的高度 h2.11.如图,AB 是长度 s=0.5m的水平轨道,B 端与半径为 R=0.1m的光滑半圆轨道 BCD相切,半圆的直径 BD垂直.A 端左侧固定一个倾角 =30的光滑斜面,连接处顺滑,穿过定滑轮(足够高)的轻绳两端分别系着小物块 a和 b,a的质量 m1=1kg.开始时将 b按压在地面不动,a 位于斜面上高 h=0.5m的地方,此时滑轮左边的绳子竖直而右边的绳子突
10、然断开,a 继续沿着水平面运动,然后滑上轨道 BCD,已知 a与地面的动摩擦因数=0.2,g 取 10m/s2.(1)若 a到达 C点时的速度 vc=1m/s，求 a进入 BD轨道的 B点时对轨道压力大小；(2)欲使 a能滑上 BC轨道但不会从最高点 D滑出,求 b的质量 m2的取值范围。12.如图所示,一工件置于水平地面上,其 AB段为一半径 R=0.5m的光滑四分之一圆弧轨道,BC 段为一长度L=0.5m的粗糙水平轨道,二者相切于 B点,整个轨道位于同一竖直平面内,P 点为圆孤轨道上的一个确定点,一可视为质点的物块,其质量 m=0.2kg,与 BC间的动摩擦因数 =0.4;工件质量 M=0
11、.8kg,与地面间的摩擦不计。(g=10m/s 2)(1)若工件固定，将物块由 P点无初速度释放，滑至 C点时恰好静止，求 P、C 两点间的高度差；(2)如果不固定工件，将物块由 P点无初速度释放，求滑至静止时工件运动的位移。高中物理动能定理计算题 5513.M=0.1kg的橡皮泥球 S,在 B处固定一与水平面相切的光滑竖直的半圆轨道。释放被压缩的轻弹簧,P、Q 两小球被轻弹簧弹出,小球 P与弹簧分离后进入半圆形轨道,恰好能够通过半圆形轨道的最高点 C;小球 Q与弹簧分离后与桌面边缘的橡皮泥球 S碰撞后合为一体飞出,落在水平地面上的 D点。已知桌面高为h=0.2m,D点到桌面边缘的水平距离为
12、x=0.2m,重力加速度为 g=10m/s2，求：(1)小球 P经过半圆轨道最低点 B时对轨道的压力大小；(2)小球 Q与橡皮泥球 S碰撞前的速度大小；(3)被压缩的轻弹簧的弹性势能。14.将一端带有四分之一圆弧轨道的长木板固定在水平面上,其中 B点为圆弧轨道的最低点,BC 段为长木板的水平部分,长木板的右端与平板车平齐并紧靠在一起,但不粘连。现将一质量 m1=2kg的物块由圆弧的最高点 A无初速度释放,经过 B点时对长木板的压力大小为 40N.物块经 C点滑到平板车的上表面。若平板车固定不动,物块恰好停在平板车的最右端。已知圆弧轨道的半径 R=3.6m,BC段的长度 L1=5.0m,平板车的
13、长度 L2=4.0m,物块与 BC段之间的动摩擦因数 =0.2,平板车与水平面之间的摩擦力可忽略不计,g=10m/s2.求：(1)物块从 A到 B过程中克服摩擦做的功 Wf；(2)物块在 BC段滑动的时间 t；(3)若换一材料、高度相同但长度仅为 L3=1m的平板车,平板车的质量 m2=1kg，且不固定，试通过计算判断物块是否能滑离小车，若不能滑离，求出最终物块离平板车左端的距离；若能滑离，求出滑离时物块和小车的速度。高中物理动能定理计算题 6615.如图所示,在光滑水平面上,质量为 m=4kg的物块左侧压缩一个劲度系数为 k=32N/m的轻质弹簧,弹簧与物块未拴接。物块与左侧竖直墙壁用细线拴
14、接,使物块静止在 O点,在水平面 A点与一顺时针匀速转动且倾角 =37的传送带平滑连接,已知 xOA=0.25m,传送带顶端为 B点,L AB=2m,物块与传送带间动摩擦因数=0.5.现剪断细线同时给物块施加一个初始时刻为零的变力 F,使物块从 O点到 B点做加速度大小恒定的加速运动。物块运动到 A点时弹簧恰好恢复原长,运动到 B点时撤去力 F,物块沿平行 AB方向抛出,C 为运动的最高点。传送带转轮半径远小于 LAB,不计空气阻力,已知重力加速度 g=10m/s2。(1)求物块从 B点运动到 C点，竖直位移与水平位移的比值；(2)若传送带速度大小为 5m/s，求物块与传送带间由于摩擦产生的热
15、量；(3)若传送带匀速顺时针转动的速度大小为 v，且 v的取值范围为 2m/sv3m/s，物块由 O点到 B点的过程中力 F做的功与传送带速度大小 v的函数关系。16.质量为 m=1kg的物块放置在一固定斜面上 a点，斜面倾角为 37，与物块的摩擦系数为 =0.5，图中 b点为弹簧原长所在点，释放物块，物块将弹簧最深压缩至 c点后弹回。已知 ab=2m，弹簧劲度系数为 k=12N/m，重力加速度为 g=10m/s2。求（1）bc 长为多少？（2）下滑过程中的最大速度是多少？（3）返回时的最高点距离 b点多远？17.如图所示,质量均为 m=1kg的物块 A.B紧挨着放置在粗糙的水平地面上,物块
16、A的左侧连接一劲度系数为 k=20N/m的轻质弹簧,弹簧另一端固定在竖直墙壁上,开始时用外力将两物块压紧弹簧并处于静止状态,现使物块 B在恒定的水平外力 F=10N做直线运动直至与 A分离,已知开始时弹簧的形变量为 2m，两物块与地面间的动摩擦因数均为 0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s 2，求：(1)物块 A.B分离时，物块的速度；(2)物块 A.B由静止开始运动到分离作用的时间。高中物理动能定理计算题 7718.如图所示,在竖直方向上 A.B物体通过劲度系数为 k的轻质弹簧相连,A 放在水平地面上,B、C 两物体通过细绳绕过光滑轻质定滑轮相连,C 放在固定的光滑斜面上,斜面
17、倾角为 30,用手按住 C,使细绳刚刚拉直但无拉力作用,并保证 ab段的细绳竖直、cd 段的细绳与斜面平行。已知 A.B的质量分别为 m1、m 2，C的质量为 2m，重力加速度为 g，细绳与滑轮之间的摩擦力不计，开始时整个系统处于静止状态，释放 C后它沿斜面下滑，斜面足够长，且物体 A恰不离开地面。求：(1)物体 A恰不离开地面时，物体 C下降的高度；(2)其他条件不变,若把物体 C换为质量为 2(m+m)的物体 D，释放 D后它沿斜面下滑，当 A恰不离开地面时，物体 B的速度为多大?19.如图所示，质量分别为 m、2m 的物体 a、b 通过轻绳和不计摩擦的定滑轮相连，均处于静止状态。a与水平
18、面上固定的劲度系数为 k的轻质弹簧相栓连，水平面上 Q点有一挡板，若有物体与其垂直相撞，则物体会以原速率弹回，现剪断 a、b 之间的绳子，a 开始上下往复运动。b 的正下方有一高度可忽略不计的弧形装置，能够使得 b下落至 P点时以原速率水平向右运动，当 b静止时，a 恰好首次到达最低点，已知 PQ长 S0，重力加速度 g。剪断绳前，b 距水磁现高度为 h，且仅经过 P点一次，b 与水平面间的动摩擦因数为 ,a、b 均可看做质点，弹簧在弹性限度范围内，试求：（1）物体 a的最大速度及物体 a第一次运动到最低点所需要的时间；（2）物体 b停止的位置与 P点距离。高中物理动能定理计算题 8820.如
19、图所示，固定在水平面上的光滑斜面 AB与水平方向的夹角 =45，A、B 两点的高度差 h=4m，在B点左侧的水平面上有一左端固定的轻质弹簧，自然伸长时弹簧右端到 B点的距离 s=3m。质量为 m=1kg的物块从斜面顶点 A由静止释放，物块进入水平面后向左运动压缩弹簧的最大压缩量 x=0.2m。已知物块与水平面间的动摩擦因数 =0.5，g 取 10m/s2，不计物块在 B点的机械能损失。求：（1）弹簧的最大弹性势能；（2）物块最终停止位置到 B点的距离；（3）物块在斜面上滑行的总时间（结果可用根式表示）。21.如图所示,质量分别为 2m和 3m的两个小球固定在一根直角尺的两端 A.B,直角尺的顶
20、点 O处有光滑的固定转动轴.AO、BO 的长分别为 2L和 L.开始时直角尺的 AO部分处于水平位置而 B在 O的正下方。让该系统由静止开始自由转动,(sin37=0.6)，不计直角尺的质量，求：(1)当 A到达最低点时，A 小球的速度大小 v；(2)B球能上升的最大高度 h；(3)要使直角尺能绕转轴 O顺时针方向转动，需要对该系统做功。则至少要对该系统做多少功?22.如图所示,可视为质点的总质量为 m=60kg的滑板运动员(包括装备),从高为 H=15m的斜面 AB的顶端 A点由静止开始沿斜面下滑,在 B点进入光滑的四分之一圆弧 BC,圆弧 BC的半径为 R=5m,运动员经 C点沿竖直轨道冲
21、出向上运动,经时间 t=2s后又落回轨道。若运动员经 C点后在空中运动时只受重力,轨道 AB段粗糙、BC 段光滑(g=10m/s 2).求：(1)运动员离开 C点时的速度和上升的最大高度；(2)运动员(包括装备)运动到圆轨道最低点 B时对轨道的压力；(3)从 A点到 B点,运动员(包括装备)损失的机械能。高中物理动能定理计算题 9923.如图所示,固定在水平地面上的工件,由 AB和 BD两部分组成,其中 AB部分为光滑的圆弧,AOB=37,圆弧的半径 R=0.5m,圆心 0点在 B点正上方;BD 部分水平,长度为 l=0.2m,C为 BD的中点。现有一质量m=1kg的物块(可视为质点)从 A端
22、由静止释放，恰好能运动到 D点。为使物块运动到 C点时速度为零，可先将 BD部分以 B为轴向上转动一锐角 ，求：(1)该锐角 应为多大?(假设物块经过 B点时没有能量损失)；(2)物块在 BD板上运动的总路程.(g=10m/s 2,sin37=0.6,cos37=0.8)24.如图所示,半径 R=0.4m的光滑圆弧轨道 BC固定在竖直平面内,轨道的上端点 B和圆心 O的连线与水平方向的夹角 =30,下端点 C为轨道的最低点且与粗糙水平面相切,一根轻质弹簧的右端固定在竖直挡板上。质量 m=0.1kg的小物块(可视为质点)从空中 A点以 v0=2m/s的速度被水平抛出,恰好从 B点沿轨道切线方向进
23、入轨道,经过 C点后沿水平面向右运动至 D点时,弹簧被压缩至最短,C、D 两点间的水平距离L=1.2m,小物块与水平面间的动摩擦因数 =0.5,g 取 10m/s2.求：(1)小物块经过圆弧轨道上 B点时速度 vB的大小；(2)小物块经过圆弧轨道上 C点时对轨道的压力大小；(3)弹簧的弹性势能的最大值 Epm.高中物理动能定理计算题 1010高考真题1.(2016全国 II)轻质弹簧原长为 2l，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为 5m的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为 l。现将该弹簧水平放置，一端固定在 A点，另一端与物块P接触但不连接。AB 是长度为 5l的水平轨道
24、，B 端与半径为 l的光滑半圆轨道 BCD相切，半圆的直径 BD竖直，如图所示。物块 P与 AB间的动摩擦因数 =0.5。用外力推动物块 P，将弹簧压缩至长度 l，然后释放，P 开始沿轨道运动，重力加速度大小为 g。（1）若 P的质量为 m，求 P到达 B点时速度的大小，以及它离开圆轨道后落回到 AB上的位置与 B点间的距离；（2）若 P能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，求 P的质量的取值范围。2.(2017江苏)如图所示，两个半圆柱 A、 B紧靠着静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱 C，三者半径均为 R.C的质量为 m， A、 B的质量都为 ，与地面的动摩擦因数均为 .现用水平向右的力拉 A
25、，使 A缓2m慢移动，直至 C恰好降到地面.整个过程中 B保持静止.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.求：（1）未拉 A时， C受到 B作用力的大小 F；（2）动摩擦因数的最小值 min；（3） A移动的整个过程中，拉力做的功 W.3.(2017全国 I)一质量为 8.00104 kg的太空飞船从其飞行轨道返回地面。飞船在离地面高度1.60105 m处以 7.5103 m/s的速度进入大气层，逐渐减慢至速度为 100 m/s时下落到地面。取地面为重力势能零点，在飞船下落过程中，重力加速度可视为常量，大小取为 9.8 m/s2。（结果保留 2位有效数字）（1）分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能；（2）求飞船从离地面高度 600 m处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功，已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的 2.0%。
