动能定理习题(附答案)(总10页)
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1、一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提高1m,这时物体的速度是2m/s,求:
(1)物体克服重力做功. (2)合外力对物体做功. (3)手对物体做功. 解:(1) m由A到B: WG??mgh??10J
克服重力做功1W克G?WG?10J
12BmvNAh(2) m由A到B,根据动能定理2: ?W?mv2?0?2J (3) m由A到B:?W?WG?WF ?WF?12J
mg2、一个人站在距地面高h = 15m处,将一个质量为m = 100g的石块以v0 = 10m/s的速度斜向上抛出. (1)若不计空气阻力,求石块落地时的速度v. (2)若石块落地时速度的大小为vt = 19m/s,求石块克服空气阻力做的功W. v0m1212解:(1) m由A到B:根据动能定理:mgh?mv?mv0?v?20m/s A22mg3
(2) m由A到B,根据动能定理:
hBv112 mgh?W?mvt2?mv022?W?1.95J
3a、运动员踢球的平均作用力为200N,把一个静止的质量为1kg的球以10m/s的速度踢出,在水平面上运动60m后停下. 求运动员对球做的功
3b、如果运动员踢球时球以10m/s迎面飞来,踢出速度仍为10m/s,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:
12W?mv0?0?50J
2??0v0v0mOAO?Av?0BA?BNmgFfNmg(3b)球在运动员踢球的过程中,根据动能定理5: 1 不能写成:
WG?mgh?10J. 在没有特别说明的情况下,WG默认解释为重力所做的功,而在这个过程中重
力所做的功为负.
m:A?B:?W??Ek”,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 也可以简写成:“
4 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. 5
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.
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11W?mv2?mv2?0
224、在距离地面高为H处,将质量为m的小钢球以初速度v0竖直下抛,落地后,小钢球陷入泥土中的深度为h求:
(1)求钢球落地时的速度大小v. (2)泥土对小钢球的阻力是恒力还是变力 (3)求泥土阻力对小钢球所做的功. (4)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:
1122 ?v?2gH?v0 mgH?mv2?mv02212v0AmgHBmghvt?0Cv(2)变力6. (3) m由B到C,根据动能定理:mgh?Wf?0?mv2
12?Wf??mv0?mg?H?h?
2Wf?f?h?cos180
2mv0?2mg?H?h?(3) m由B到C:
?f?2h
5、在水平的冰面上,以大小为F=20N的水平推力,推着质量m=60kg的冰车,由静止开始运动. 冰车受到的摩擦力是它对冰面压力的0. 01倍,当冰车前进了s1=30m后,撤去推力F,冰车又前进了一段距离后停止. 取求:
解: (1) m由1状态到2状态:根据动能定理7:
1Fs1cos0??mgs1cos180?mv2?0
2NfNg = 10m/s2.
1mmgFfs12vs23mg(1)撤去推力F时的速度大小. (2)冰车运动的总路程s.
?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
s2,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:
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