动能定理习题附答案

百度文库 1、一质量为一质量为 1kg1kg 的物体被人用手由静止向上提高的物体被人用手由静止向上提高 1m1m，这时物体的速度是，这时物体的速度是 2m/s2m/s，求：，求： (1)(1)物体克服重力做功物体克服重力做功. .(2)(2)合外力对物体做功合外力对物体做功. .(3)(3)手对物体做功手对物体做功. . 解：(1) m 由 A 到 B： W G  mgh  10J 克服重力做功1W 克G  W G 10J B m v (2) m 由 A 到 B，根据动能定理2： 1 W mv20  2J 2 N h (3) m 由 A 到 B：W W G W F W F 12J A mg 2 2、一个人站在距地面高、一个人站在距地面高 h =h = 15m15m 处，将一个质量为处，将一个质量为 m =m = 100g100g 的石块以的石块以 v v0 0 = 10m/s = 10m/s 的速度斜向的速度斜向 上抛出上抛出. .(1)(1)若不计空气阻力，求石块落地时的速度若不计空气阻力，求石块落地时的速度 v v. . (2)(2)若石块落地时速度的大小为若石块落地时速度的大小为 v vt t = 19m/s = 19m/s，求石块克服空气阻力做的功，求石块克服空气阻力做的功 WW. . v 01 2 1 2 m 解：(1) m 由 A 到 B：根据动能定理：mgh  mv mv 0 v  20m/s 22 A 3mg(2) m 由 A 到 B，根据动能定理：h B v 11 2mghW mv t 2mv 0 22 W 1.95J 3a3a、运动员踢球的平均作用力为、运动员踢球的平均作用力为 200N200N，把一个静止的质量为，把一个静止的质量为 1kg1kg 的球以的球以 10m/s10m/s 的速度踢出，的速度踢出， 在水平面上运动在水平面上运动 60m60m 后停下后停下. . 求运动员对球做的功？求运动员对球做的功？ 3b3b、如果运动员踢球时球以、如果运动员踢球时球以 10m/s10m/s 迎面飞来，踢出速度仍为迎面飞来，踢出速度仍为 10m/s10m/s，则运动员对球做功为多少？，则运动员对球做功为多少？ 解： (3a)球由 O 到 A，根据动能定理4：   0 v 0 v 0 m OA v 0 B A B N f 1 2W mv 0 0 50J 2 O  A N (3b)球在运动员踢球的过程中，根据动能定理5：mg F mg 11 W mv2mv2 0 22 1不能写成：W  mgh 10J. 在没有特别说明的情况下，W默认解释为重力所做的功，而在这个过程中重 GG 力所做的功为负. W  E k ” ，其中W  Ek表示动能定理. 3此处写W的原因是题目已明确说明W是克服空气阻力所做的功. 2 4 5 也可以简写成： “m：A B： 踢球过程很短，位移也很小，运动员踢球的力又远大于各种阻力，因此忽略阻力功. 结果为 0，并不是说小球整个过程中动能保持不变，而是动能先转化为了其他形式的能（主要是弹性势能， 然后其他形式的能又转化为动能，而前后动能相等. - 1 - 百度文库 4 4、在距离地面高为、在距离地面高为H H 处，将质量为处，将质量为m m 的小钢球以初速度的小钢球以初速度 v v0 0竖直下抛，落地后，小钢球陷入泥竖直下抛，落地后，小钢球陷入泥 土中的深度为土中的深度为 h h 求：求： (1)(1)求钢球落地时的速度大小求钢球落地时的速度大小 v v. .(2)(2)泥土对小钢球的阻力是恒力还是变力泥土对小钢球的阻力是恒力还是变力? ? (3)(3)求泥土阻力对小钢球所做的功求泥土阻力对小钢球所做的功. .(4)(4)求泥土对小钢球的平均阻力大小求泥土对小钢球的平均阻力大小. . 解：(1) m 由 A 到 B：根据动能定理： v 0 A mg 11 22v 2gH v 0 mgH mv2mv 0 22 v H B mg h C v t  0 1 (2)变力6.(3) m 由 B 到 C，根据动能定理：mghW f  0mv2 2 1 2W f  mv 0 mgH  h 2 2mv 0  2mgH  h (3) m 由 B 到 C：Wf f hcos180  f  2h 5 5、、在水平的冰面上在水平的冰面上, ,以大小为以大小为 F F=20N=20N 的水平推力，的水平推力，推着质量推着质量 m m=60kg=60kg 的冰车，的冰车，由静止开始运动由静止开始运动. . 冰车受到的摩擦力是它对冰面压力的冰车受到的摩擦力是它对冰面压力的 0. 0. 0101 倍倍, ,当冰车前进了当冰车前进了 s s1 1=30m=30m 后后, ,撤去推力撤去推力 F F，冰车又前，冰车又前 进了一段距离后停止进了一段距离后停止. . 取取 g g = 10m/s= 10m/s2 2. . 求：求： (1)(1)撤去推力撤去推力 F F 时的速度大小时的速度大小. .(2)(2)冰车运动的总路冰车运动的总路 程程 s s. . 解：(1) m 由 1 状态到 2 状态：根据动能定理7： N f N 1 m Ff mg s 1 2 v 3 s 2 mg 1 Fs 1 cos0 mgs 1 cos180 mv20 2 v 14m/s  3.74m/s (2) m 由 1 状态到 3 状态8：根据动能定理： 6此处无法证明，但可以从以下角度理解：小球刚接触泥土时，泥土对小球的力为0，当小球在泥土中减速时， 泥土对小球的力必大于重力mg， 而当小球在泥土中静止时， 泥土对小球的力又恰等于重力mg. 因此可以推知， 泥土对小球的力为变力. 8也可以用第二段来算s 2 ，然后将两段位移加起来. 计算过程如下： m 由 2 状态到 3 状态：根据动能定理： mgs 2 cos180  0mv2 s2 70m 1 2 则总位移s  s1 s2100m. - 2 - 百度文库 Fs 1 cos0 mgscos180  00 s 100m 6 6、如图所示，光滑、如图所示，光滑 1/41/4 圆弧半径为，有一质量为的物体自圆弧半径为，有一质量为的物体自 A A 点从静止开始下滑到点从静止开始下滑到 B B 点，然后点，然后 沿水平面前进沿水平面前进 4m4m，到达，到达 C C 点停止点停止. . 求：求： (1)(1)在物体沿水平运动中摩擦力做的功在物体沿水平运动中摩擦力做的功. . (2)(2)物体与水平面间的动摩擦因数物体与水平面间的动摩擦因数. . 解：(1) m 由 A 到 C9：根据动能定理：mgR W f  00 A R mg f O Nx W f  mgR  8J Bmg  C (2) m 由 B 到 C：W f mg xcos180  0.2 7 7、粗糙的、粗糙的 1/41/4 圆弧的半径为，有一质量为的物体自最高点圆弧的半径为，有一质量为的物体自最高点