【題目】動(dòng)能定理描述了力對(duì)物體作用在空間上累積的效果，動(dòng)量定理則描述了力對(duì)物體作用在時(shí)間上累積的效果，二者是力學(xué)中的重要規(guī)律。

（1）如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的物體，初速度為v0，在水平合外力F（恒力）的作用下，運(yùn)動(dòng)一段距離x后，速度變?yōu)?/span>vt。請(qǐng)根據(jù)上述情境，利用牛頓第二定律推導(dǎo)動(dòng)能定理，并寫出動(dòng)能定理表達(dá)式中等號(hào)兩邊物理量的物理意義。

（2）在一些公共場合有時(shí)可以看到，“氣功師”平躺在水平地面上，其腹部上平放著一塊大石板，有人用鐵錘猛擊大石板，石板裂開而人沒有受傷�，F(xiàn)用下述模型分析探究。

若大石板質(zhì)量為M=80kg，鐵錘質(zhì)量為m=5kg。鐵錘從h1=1.8m高處由靜止落下，打在石板上反彈，當(dāng)反彈達(dá)到最大高度h2=0.05m時(shí)被拿開。鐵錘與石板的作用時(shí)間約為t1=0.01s。由于緩沖，石板與“氣功師”腹部的作用時(shí)間較長，約為t2=0.5s，取重力加速度g=10m/s2。請(qǐng)利用動(dòng)量定理分析說明石板裂開而人沒有受傷的原因。

【答案】見解析

【解析】（1）根據(jù)牛頓第二定律F=ma

運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律 vt2-v02=2ax

解得合外力做功 即動(dòng)能定理；

W=Fx表示物體所受合外力對(duì)物體所做的功，表示該過程中物體動(dòng)能的變化。

（2）鐵錘打擊石板時(shí)的速度 ，解得v1=6m/s

鐵錘反彈時(shí)的速度，解得v2=1m/s

在鐵錘與石板的碰撞過程中，取豎直向上為正方向，對(duì)鐵錘，由動(dòng)量定理：

(F1-mg)t1=mv2-(-mv1)

解得

對(duì)石板，由動(dòng)量定理(F2-Mg)t2-F1t1=0

解得

在鐵錘與石板的碰撞過程中，鐵錘對(duì)石板的作用力較大，超過了石板承受的限度，因而石板裂開。在作用前后，石板對(duì)人的作用力較小，其變化也較小，沒有超過人能承受的限度，因而沒有受傷。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，紙面內(nèi)有一以A、B、C、D為頂點(diǎn)的正方形區(qū)域，其中心O處有一帶電荷量為Q的正點(diǎn)電荷，E、F分別為AB邊和AD邊的中點(diǎn)，則在該電荷產(chǎn)生的電場中

A. A、B、C、D四點(diǎn)處的電場強(qiáng)度相同

B. A、E、B三點(diǎn)間的電勢差滿足UAE =UEB

C. A、F兩點(diǎn)處的電場強(qiáng)度大小之比為1︰2

D. 電子在C處時(shí)的電勢能大于在F處的電勢能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】分子力F、分子勢能Ep與分子間距離r的關(guān)系圖線如圖所示(取無窮遠(yuǎn)處分子勢能Ep＝0)。若甲分子固定于坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子從某處（分子間的距離大于r0小于10r0）靜止釋放，在分子力的作用下沿r正半軸靠近甲_________________

A.乙分子所受甲分子的引力逐漸增大

B.乙分子在靠近甲分子的過程中乙分子的動(dòng)能逐漸增大

C.當(dāng)乙分子距甲分子為r＝r0 時(shí)，乙分子的速度最大

D.當(dāng)乙分子距甲分子為r＝r0 時(shí)，乙分子的勢能最小

E.甲分子與乙分子之間的作用力隨r 的減小而增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，傾角為α的光滑斜面下端固定一絕緣輕彈簧，M點(diǎn)固定有一個(gè)帶電量為-q的小球甲。整個(gè)裝置處在場強(qiáng)大小為E、方向沿斜面向下的勻強(qiáng)電場中。另一個(gè)帶電量為+q．質(zhì)量為m的小球乙，從N點(diǎn)由靜止釋放后，沿著斜面向下運(yùn)動(dòng)。重力加速度為g則（ ）

A. 小球乙返回時(shí)，有可能撞到小球甲

B. 小球乙在N點(diǎn)的加速度大小為

C. 小球乙剛接觸彈簧時(shí)，速度最大

D. 小球乙沿著斜面向下運(yùn)動(dòng)過程中，其電勢能可能增加

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩根足夠長的固定的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi)，兩導(dǎo)軌間的距離為L，導(dǎo)軌上垂直放置兩根導(dǎo)體棒a和b，俯視圖如圖甲所示。兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量皆為m，電阻均為R，回路中其余部分的電阻不計(jì)，在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)，有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的豎直向上勻強(qiáng)磁場。導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好且均可沿導(dǎo)軌無摩擦地滑行，開始時(shí)，兩棒均靜止，間距為x0，現(xiàn)給導(dǎo)體棒一向右的初速度v0，并開始計(jì)時(shí)，可得到如圖乙所示的v－t圖像（v表示兩棒的相對(duì)速度，即v＝va－vb）

（1）試證明：在0t2時(shí)間內(nèi)，回路產(chǎn)生的焦耳熱與磁感應(yīng)強(qiáng)度B無關(guān)；

（2）求t1時(shí)刻，棒b的加速度大小；

（3）求t2時(shí)刻，兩棒之間的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，在方向水平向右、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，垂直于磁場和紙面放入一根通電直導(dǎo)線，以導(dǎo)線為中心，半徑為R的圓周上有a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)，已知c點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度小于B，下列說法正確的是

A. 導(dǎo)線的電流方向垂直紙面向外

B. b、d兩點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等

C. b、d兩點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同

D. a點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度小于B

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，直角玻璃三棱鏡置于空氣中，已知∠A＝60°，∠C＝90°，一束極細(xì)的單色光從AB面的D點(diǎn)入射，入射角為i = 45°，BD＝L，AB = 4L，光線恰射到BC的中點(diǎn)，光在真空中的傳播速度為c。求玻璃的折射率n和光從進(jìn)入棱鏡到它第一次射出棱鏡所經(jīng)歷的時(shí)間t。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用一滑動(dòng)變阻器和未知內(nèi)阻的微安表，來測量多用電表“×1 k”擋內(nèi)部電池的電動(dòng)勢E。

(1)該小組采用圖甲的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)將圖乙中的實(shí)物連線連接完整_____。

(2)請(qǐng)將下面的實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整：

a．插上紅、黑表筆，把多用電表的選擇開關(guān)撥到歐姆擋的“×1 k”位置，將紅、黑表筆________，調(diào)整“歐姆調(diào)零旋鈕”，使指針指到“0 Ω”。

b．按照電路圖連接好電路。

c．接通開并，改變滑動(dòng)變阻器的阻值，得到多用電表和微安表的示數(shù)分別如圖所示。多用電表和微安表的讀數(shù)分別為________kΩ和________μA。

d．?dāng)嚅_開關(guān)，拔下紅、黑表筆，把多用電表的選擇開關(guān)扳到________位置。

(3)由以上信息可得多用電表“×1 k”擋內(nèi)部電池的電動(dòng)勢為________V(保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一玻璃磚的截面圖，該截面是一直角邊為20cm的等腰直角三角形ABC，其中截面的AC邊與接收屏PQ垂直，垂足為C。一束由a和b兩種色光組成的復(fù)合色光由AB的中點(diǎn)垂直AB射向AC中點(diǎn)O處，結(jié)果在接收屏上出現(xiàn)了兩個(gè)亮點(diǎn)。已知玻璃磚對(duì)a光的折射率n1= ，對(duì)b光的折射率n2= 。根據(jù)所學(xué)知識(shí)分析兩亮點(diǎn)的顏色，并求兩亮點(diǎn)之間的距離。

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