以下是一份高一物理动能定理的练习题及其解答:
练习:
一质量为2kg的物体,在水平恒力作用下从静止开始在水平面上做直线运动,4秒内通过的位移为0.8m,此后撤去该力,物体又经2秒停下来,求水平面对物体的摩擦力和该力的大小。
设物体在水平面运动时受到的摩擦力为f,拉力为F。
(1)在物体运动的过程中,动能定理表达式是什么?
(2)求物体受到的摩擦力f的大小。
(3)求拉力F的大小。
解答:
(1)在物体运动的过程中,动能定理表达式为:$W_{F} + W_{f} = Delta E_{k}$,其中W_{F}表示拉力做的功,W_{f}表示摩擦力做的功,ΔE_{k}表示动能的变化量。
(2)设物体在拉力作用下做匀加速运动的加速度为a_{1},则有:$a_{1} = frac{Delta v}{Delta t} = frac{v}{t_{1}}$,其中v是物体的末速度,t_{1}是匀加速运动的时间。根据运动学公式可得:s = frac{v^{2}}{2a_{1}},其中s是物体在4秒内通过的位移。联立以上各式可得:a_{1} = 0.2m/s^{2}。根据牛顿第二定律可得:$F - f = ma_{1}$,其中F是拉力的大小,f是摩擦力的大小。代入数据可得:$f = 0.6N$。
(3)设物体在撤去拉力后做匀减速运动的加速度为a_{2},则有:$a_{2} = frac{Delta v}{Delta t^{prime}} = frac{- v}{t^{prime}}$,其中Delta v是物体的末速度与初速度之差,t'是匀减速运动的时间。根据运动学公式可得:s^{prime} = frac{- v^{2}}{2a_{2}},其中s'是物体在撤去拉力后通过的位移。联立以上各式可得:$F = 3N$。
以上就是动能定理在高一物理中的应用及练习题解答。希望对你有所帮助!
动能定理练习及例题:
练习:一物体从高H处自由下落,不计空气阻力,当它的动能等于重力势能时,物体下落到的高度是多大?
答案:机械能守恒,当物体的动能和重力势能相等时,高度为H/3。
例题:一个质量为5kg的物体,在水平地面上受到一个大小为20N、方向与水平面成30°角的拉力作用,物体移动了2m距离,求:
(1)拉力对物体所做的功;
(2)物体克服摩擦力所做的功。
解:(1)拉力对物体做的功:W = Fs = 20cos30° × 2J = 10√3J
(2)根据动能定理得:Fs - fs = 0 - 0,其中f为摩擦力,则物体克服摩擦力所做的功为:fs = Fs - s = (20√3 - 2 × 5√3)J = 5√3J。
高一物理动能定理练习
一、选择题
1. 质量为2kg的物体在水平恒力作用下从静止开始沿水平面运动,运动轨迹如图所示,已知AB段为匀加速直线运动,BC段为匀减速直线运动,已知AB段位移为x1,BC段位移为x2,物体与水平面间的动摩擦因数为μ,则( )
A. 物体在AB段所受合外力做的功为W1 = μmgx1
B. 物体在BC段所受合外力做的功为W2 = μmg(x1+x2)
C. 物体在AB段所受的拉力做的功为W3 = (x1+x2)
D. 物体在整个过程中受到的拉力做的功为W = W3 + W2
2. 质量为m的小球从高为h处自由下落,当它着地时的速度为2v0,则下列结论正确的是( )
A. 重力对小球做功为mgh
B. 重力对小球做功为3/2mv0²
C. 地面对小球的冲量为3mv0
D. 地面对小球的冲量为零
二、填空题
3. 一质量为m的物体放在光滑的水平面上,初速度为v0,从开始到经过时间t,该物体的动量变化量为______;如果物体受到一个恒力的作用,初速度仍为v0,从开始到经过时间t,该物体的动量变化量为______。
三、解答题
4. 一质量为m的物体放在光滑的水平地面上,在水平恒力作用下由静止开始做匀加速直线运动,前进距离为d的过程中,速度由零增大到v,恒力做功为W。求:
(1)恒力的大小;
(2)如果该物体从静止开始沿另一水平面做匀加速直线运动,前进距离仍为d的过程中,动能增量为ΔE,已知物体与另一水平面间的动摩擦因数为μ,求μ的值。
【例题分析】
【例题】一质量为m的物体放在光滑的水平地面上,在水平恒力作用下由静止开始做匀加速直线运动前进d的距离后撤去该力,物体又前进s的距离停下。求该力对物体所做的功。
【分析】
根据动能定理求解即可。
【解答】根据动能定理得:$W = frac{1}{2}mv^{2}$。
【例题答案】$frac{1}{2}mv^{2}$。
【练习】一质量为m的物体在水平恒力作用下由静止开始沿水平面运动,前进s距离后撤去该力,物体又前进s的距离停下。求该力对物体所做的功。
【解答】根据动能定理得:$W = frac{1}{2}m{v_{0}}^{2}$。
【答案】$frac{1}{2}m{v_{0}}^{2}$。
【总结】动能定理的应用范围很广,可以求合外力做功、变力的功、变速度的功等。解题时要注意选择研究对象和研究过程。解题时要注意公式的适用范围。对于变力做功一般用微元法求解。对于多过程问题一般采用分段法求解。注意动能定理中的功是合力对物体所做的总功。解题时要注意公式的适用范围和解题方法的灵活运用。
【常见问题】动能定理的应用范围很广,可以求合外力做功、变力的功、变速度的功等。解题时要注意选择研究对象和研究过程。解题时要注意公式的适用范围和解题方法的灵活运用。动能定理的应用条件是什么?动能定理的适用条件是:对某一特定的质点或系统;在整个过程中只有合外力做功;不考虑重力势能的改变;在某一特定的过程中物体的速度大小可以改变而方向不能改变。动能定理的适用范围很广,可以求合外力做功、变力的功、变速度的功等。解题时要注意公式的适用范围和解题方法的灵活运用。同时要注意动能定理中的功是合力对物体所做的总功。解题时要注意公式的适用范围和解题方法的灵活运用。同时要注意动能定理的应用条件和适用范围。
以上就是高一物理动能定理练习和相关例题的常见问题,希望可以帮助到你。