以下是一些高二物理动能难题:
1. 一质量为 m 的小球系在绳的一端,在竖直平面内作半径为 R 的圆周运动,那么:
a) 如果小球运动到最高点时绳子的拉力恰好为零,求此时小球的动能和速度大小。
b) 如果小球运动到最高点时绳子的拉力大小为1.5mg,求此时小球的动能和速度大小。
2. 质量为 m 的小球在距地面 H 高处由静止释放,不计空气阻力,当球到达地面时与地面碰撞过程中损失的机械能与小球释放的总机械能之比为多少?
3. 质量为 m 的小球在距地面 H 高处由静止释放,落地时速度为 v ,以地面为零势能面,不计空气阻力,求小球落地时的动能和机械能。
4. 一质量为 m 的小球从地面上的A点以初速度 v0 向上抛出,到达最大高度B点后,又沿原路返回A点。求整个过程中小球动量的增量。
5. 质量为 m 的小球在光滑水平面上以初速度 v0 运动,与一个静止的质量为 M 的物体发生碰撞,碰撞过程中无能量损失。求碰撞后两个物体的速度。
以上问题都是高二物理中关于动能的部分难题,需要运用动能的定义和相关公式进行求解。希望对你有所帮助。
题目:
一个质量为5kg的物体,在水平地面上以初速度3m/s做匀速直线运动。此时物体受到一个与运动方向相同的恒定外力作用,经过一段时间后,物体的速度变为7m/s。求这个外力对物体所做的功。
分析:
首先,我们需要考虑物体在这个过程中动能的变化。动能是物体由于运动而具有的能量,其表达式为:
Ek = 1/2mv²
ΔEk = Ek末 - Ek初
为了求解外力所做的功,我们需要考虑物体在这个过程中受到的外力所做的功。根据动能定理,外力所做的功等于物体动能的变化量。
解:
根据题意,物体在水平地面上做匀速直线运动,所以物体的初动能为:
Ek初 = 1/2mv² = 1/2 × 5kg × (3m/s)² = 22.5J
经过一段时间后,物体的速度变为7m/s,所以物体的末动能为:
Ek末 = 1/2mv² = 1/2 × 5kg × (7m/s)² = 122.5J
由于外力与运动方向相同,所以外力所做的功等于物体动能的变化量,即:
W = ΔEk = Ek末 - Ek初 = 122.5J - 22.5J = 100J
所以,这个外力对物体所做的功为100J。