高中物理动能与动能定理解题技巧及练习题含解析.pdf

高中物理动能与动能定理解题技巧及练习题含解析一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理1．如图所示在水平轨道右侧固定半径为R的竖直圆槽形光滑轨道水平轨道的PQ段长度为上面铺设特殊材料小物块与其动摩擦因数为轨道其它部分摩擦不计。水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定弹簧处于原长状态。可视为质点的质量的小物块从轨道右侧A点以初速度冲上轨道通过圆形轨道水平轨道后压缩弹簧并被弹簧以原速率弹回取求：（1）弹簧获得的最大弹性势能；（2）小物块被弹簧第一次弹回经过圆轨道最低点时的动能；（3）当R满足什么条件时小物块被弹簧第一次弹回圆轨道时能沿轨道运动而不会脱离轨道。【答案】（1）10.5J（2）3J（3）0.3m≤R≤0.42m或0≤R≤0.12m【解析】【详解】（1）当弹簧被压缩到最短时其弹性势能最大。从A到压缩弹簧至最短的过程中由动能定理得：−μmgl+W＝0−mv2弹0由功能关系：W=-△E=-E弹pp解得Ep=10.5J；（2）小物块从开始运动到第一次被弹回圆形轨道最低点的过程中由动能定理得2−2μmgl＝Ek−mv0解得Ek=3J；（3）小物块第一次返回后进入圆形轨道的运动有以下两种情况：①小球能够绕圆轨道做完整的圆周运动此时设小球最高点速度为由动能定理得v22−2mgR＝mv2−Ek小物块能够经过最高点的条件m≥mg解得R≤0.12m②小物块不能够绕圆轨道做圆周运动为了不让其脱离轨道小物块至多只能到达与圆心等高的位置即2解得mv1≤mgRR≥0.3m；设第一次自点经过圆形轨道最高点时速度为由动能定理得：Av122−2mgR＝mv1-mv0且需要满足m≥mg解得R≤0.72m综合以上考虑R需要满足的条件为：0.3m≤R≤0.42m或0≤R≤0.12m。【点睛】解决本题的关键是分析清楚小物块的运动情况把握隐含的临界条件运用动能定理时要注意灵活选择研究的过程。2．如图所示固定的粗糙弧形轨道下端点水平上端与点的高度差为BABh1＝0.3m倾斜传送带与水平方向的夹角为θ＝37°传送带的上端C点到B点的高度差为传送带传动轮的大小可忽略不计一质量为的滑块可看作质点从h2＝0.1125m()．m＝1kg()轨道的A点由静止滑下然后从B点抛出恰好以平行于传送带的速度从C点落到传送带上传送带逆时针传动速度大小为v＝0.5m/s滑块与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.8且传送带足够长滑块运动过程中空气阻力忽略不计g＝10m/s2试求：滑块运动至点时的速度大小；(1).CvC滑块由到运动过程中克服摩擦力做的功(2).ABWf；(3).滑块在传送带上运动时与传送带摩擦产生的热量Q.【答案】（1）2.5m/s