動能與動能定理經典習題及答案 》

2022-05-13 22:51:34 字數 1937 閱讀 5428

a. 0 b. 8j c. 16j d. 32j

8.質量為 5×105kg的機車,以恆定的功率沿平直軌道行駛,在3minl內行駛了1450m,其速度從10m/s增加到最大速度15m/s.若阻力保持不變,求機車的功率和所受阻力的數值.

9. 一小球從高出地面hm處,由靜止自由下落,不計空氣阻力,球落至地面後又深入沙坑h米後停止,求沙坑對球的平均阻力是其重力的多少倍。

10.飛行子彈打入放在光滑水平面上的木塊中深入2cm,未穿出同時木塊滑動了1cm,則子彈動能的變化、木塊獲得的動能、由於摩擦增加的內能的比是多少。

11. 質量為m、厚度為d的方木塊,靜置在光滑的水平面上,如圖所示,一子彈以初速度水平射穿木塊,子彈的質量為m,木塊對子彈的阻力為且始終不變,在子彈射穿木塊的過程中,木塊發生的位移為l。求子彈射穿木塊後,子彈和木塊的速度各為多少?

12. 物體質量為10kg,在平行於斜面的拉力f作用下沿斜面向上運動,斜面與物體間的動摩擦因數為,當物體運動到斜面中點時,去掉拉力f,物體剛好能運動到斜面頂端停下,斜面傾角為30°,求拉力f多大?()

13.質量為4t的汽車,以恆定功率沿平直公路行駛,在一段時間內前進了100m,其速度從36km/h增加到54km/h。若車受到的阻力恆定,且阻力因數為0.

02,求這段時間內汽車所做的功。()

14. 子彈以某速度擊中靜止在光滑水平面上的木塊,當子彈進入木塊深度為x時,木塊相對水平面移動距離,求木塊獲得的動能和子彈損失的動能之比。

答案1.d 2.a 3. a 4. c、d 5. c 6. a 7. a

7. 錯解: 選d

診斷:錯在認為動能有方向,向左的16j動能與向右的16j動能不同。實際上動能是標量,沒有方向,且是恆正的一個量,由動能定理得:答案:a

8.3.75×105w、2.5×104n 提示:

選機車為研究物件,它受到的重力mg、支援力f2、阻力f1和牽引力f的作用,受力如圖,在機車速度從10m/s增加到15m/s的過程中,重力和支援力不做功,牽引力f對機車做正功,阻力對機車做負功根據動能定理可得:pt-f1s=δek注意到上述過程中的末狀態速度為最大速度,這時有f=f1,故p=f1v2 ,聯立上面兩式解得:=3.

75×105w ,=2.5×104n

9. 解:小球由a落到b只有重力作用,由b到c受沙坑阻力、重力作用。在a點動能為零,在c動能為零,

為重力的倍(大於重力)

10. 解析:子彈打入木塊直到一起運動為止,子彈與木塊間有

摩擦力設為f。

設木塊質量m,末速為v,動能

子彈質量為m,飛行速度,飛行時動能

對木塊 ① 對子彈 ②

①代入②得

等號右邊就是子彈打入木塊過程中系統動能損失,即為內能增加值。

由能量守恆知

∴ 子彈動能減少量、木塊動能、增加的內能比為

11. 解析:子彈受力如左圖所示,由題知子彈的初速度為,位移為,阻力為。

子彈射穿木塊的過程由動能定理得

解得木塊受力如右圖所示,由題知木塊的初速度為0,發生的位移,為動力,子彈射穿木塊的過程由動能定理得解得

12. 解析:木塊受力如圖4所示,設斜面的長度為s。

木塊受到的摩擦力

木塊從開始運動到靜止由動能定理得

解得13. 解析:以汽車為研究物件,在水平方向受牽引力f和阻力的作用。

因為汽車的功率恆定,汽車的速度小時牽引力大,速度大時牽引力小,所以,此過程牽引力為變力,汽車的運動也是變速運動。此題用動能定理求解非常方便。

由動能定理,可得又

其中,解得動能定理內涵豐富,解決問題簡潔、實用,是其他物理規律和定理無法比擬的,應熟練掌握。

14. 錯解:設子彈在木塊中運動時,受到木塊摩擦阻力大小為,則由動能定理:

對子彈即

對木塊所以

子彈損失的動能大於木塊獲得的動能,這表明子彈損失的動能中一大部分已轉化為克服阻力做功而產生的熱,使子彈和木塊構成的系統內能增加。