動能定理及其應(yīng)用

1、5.2、動能定理及其應(yīng)用基礎(chǔ)回顧一、動能1定義：物體由于運(yùn)動而具有的能叫動能2表達(dá)式：Ekmv2單位：焦耳(J)3動能是狀態(tài)量4動能是 量(矢量或標(biāo)量)。5動能具有相對性，動能的大小與參照物的選取有關(guān)，中學(xué)物理中，一般取地球為參照物二、動能定理內(nèi)容合外力對物體所做的功等于物體 表達(dá)式WE k mv22 mv12對定理的理解W0，物體的動能 W0，物體的動能 W0，物體的動能不變適用條件1.動能定理既適用于直線運(yùn)動，也適用于 2既適用于恒力做功，也適用于 3力可以是各種性質(zhì)的力，既可以同時作用，也可以 題型及重難點題型一：應(yīng)用動能定理求變力的功應(yīng)用動能定理求變力的功時，應(yīng)抓住以下幾點：(1)分析

2、物體受力情況，確定哪些力是恒力哪些力是變力(2)找出恒力的功及變力的功(3)分析物體初末狀態(tài)，求出動能變化量(4)運(yùn)用動能定理求解例1 質(zhì)量為m的小球被系在輕繩的一端，在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動，運(yùn)動過程中小球受到空氣阻力的作用設(shè)某一時刻小球通過軌道的最低點，此時繩子所受拉力為7mg，此后小球繼續(xù)做圓周運(yùn)動，經(jīng)過半個圓周恰能通過最高點，則在此過程中小球克服空氣阻力所做的功為()A. B. C. DmgR例2 如圖所示，質(zhì)量為m的物塊與轉(zhuǎn)臺之間能出現(xiàn)的最大靜摩擦力為物塊重力的k倍，物塊與轉(zhuǎn)軸OO相距R，物塊隨轉(zhuǎn)臺由靜止開始轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)速增加到一定值時，物塊即將在轉(zhuǎn)臺上滑動，在物塊由靜止到滑動

3、前的這一過程中，轉(zhuǎn)臺的摩擦力對物塊做的功為()A0 B2kmgRC2kmgR D.kmgR題型二：動能定理在多過程中的應(yīng)用1.應(yīng)用動能定理解題的步驟(1)選取研究對象，明確并分析運(yùn)動過程(2)分析受力及各力做功的情況，求出總功；.(3)明確過程始、末狀態(tài)的動能Ek1及Ek2.(4)列方程WEk2Ek1，必要時注意分析題目潛在的條件，列輔助方程進(jìn)行求解2應(yīng)用動能定理要注意的幾個問題 (1)正確分析物體受力，要考慮物體受到的所有力，包括重力 (2)要弄清各力做功情況，計算時應(yīng)把已知功的正、負(fù)代入動能定理表達(dá)式 (3)有些力在物體運(yùn)動全過程中不是始終存在，導(dǎo)致物體的運(yùn)動包括幾個物理過程，物體運(yùn)動狀態(tài)

4、、受力情況均發(fā)生變化，因而在考慮外力做功時，必須根據(jù)不同情況分別對待3.應(yīng)用動能定理解題的優(yōu)越性無需深究物體運(yùn)動過程中狀態(tài)變化的細(xì)節(jié)，只需考慮整個過程的功及初末狀態(tài)若過程包含了幾個運(yùn)動性質(zhì)不同的分過程，既可分段考慮，也可對整個過程考慮但求功時，有些力不是全過程都作用的，必須根據(jù)不同的情況分別對待求出總功例3 冰壺比賽是在水平冰面上進(jìn)行的體育項目，比賽場地示意圖如圖所示比賽時，運(yùn)動員從起滑架處推著冰壺出發(fā)，在投擲線AB處放手讓冰壺以一定的速度滑出，使冰壺的停止位置盡量靠近圓心O.為使冰壺滑行得更遠(yuǎn)，運(yùn)動員可以用毛刷擦冰壺運(yùn)行前方的冰面，使冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)減小設(shè)冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)為1

5、0.008，用毛刷擦冰面后動摩擦因數(shù)減小至20.004.在某次比賽中，運(yùn)動員使冰壺C在投擲線中點處以2 m/s的速度沿虛線滑出為使冰壺C能夠沿虛線恰好到達(dá)圓心O點，運(yùn)動員用毛刷擦冰面的長度應(yīng)為多少？(g取10 m/s2)例4 如圖所示，ABCD為一豎直平面的軌道，其中BC水平，A點比BC高出10 m，BC長1 m，AB和CD軌道光滑一質(zhì)量為1 kg的物體，從A點以4 m/s的速度開始運(yùn)動，經(jīng)過BC后滑到高出C點10.3 m的D點速度為零(g取10 m/s2)求：(1)物體與BC軌道的動摩擦因數(shù)(2)物體第5次經(jīng)過B點時的速度(3)物體最后停止的位置距B點多遠(yuǎn)例5 如圖所示，一質(zhì)量為m1 kg的

6、小物塊輕輕放在水平勻速運(yùn)動的傳送帶上的A點，隨傳送帶運(yùn)動到B點，小物塊從C點沿圓弧切線進(jìn)入豎直光滑的半圓軌道恰能做圓周運(yùn)動已知圓弧半徑R0.9m，軌道最低點為D，D點距水平面的高度h0.8m小物塊離開D點后恰好垂直碰擊放在水平面上E點的固定傾斜擋板已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)0.3，傳送帶以5 m/s恒定速率順時針轉(zhuǎn)動（g取10 m/s2），試求：（1）傳送帶AB兩端的距離；（2）小物塊經(jīng)過D點時對軌道的壓力的大?。唬?）傾斜擋板與水平面間的夾角的正切值考點集訓(xùn)1如圖所示，質(zhì)量為m的物塊，在恒力F的作用下，沿光滑水平面運(yùn)動，物塊通過A點和B點的速度分別是vA和vB，物塊由A運(yùn)動到B點的過程中

7、，力F對物塊做的功W為( )AWmvB2mvA2 BWmvB2mvA2CWmvA2mvB2 D由于F的方向未知，W無法求出2一個質(zhì)量為0.5 kg的物體，從靜止開始做直線運(yùn)動，物體所受合外力F隨物體位移x變化的圖象如圖所示，則物體位移x8 m時，物體的速度為()A2 m/s B8 m/sC4 m/s D4 m/s3. 如圖所示，電梯質(zhì)量為M，地板上放置一質(zhì)量為m的物體鋼索拉電梯由靜止開始向上加速運(yùn)動，當(dāng)上升高度為H時，速度達(dá)到v，則( )A地板對物體的支持力做的功等于mv2B地板對物體的支持力做的功等于mgHC鋼索的拉力做的功等于mv2MgHD合力對電梯M做的功等于Mv24木塊在水平恒力F作用

8、下，由靜止開始在水平路面上前進(jìn)x，隨即撤去此恒力后又前進(jìn)2x才停下來設(shè)運(yùn)動全過程中路面情況相同，則木塊在運(yùn)動中所獲得的動能的最大值為( )A.Fx B.Fx CFx D. Fx5用水平力F拉一物體，使物體在水平地面上由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，t1時刻撤去拉力F，物體做勻減速直線運(yùn)動，到t2時刻停止其速度時間圖象如圖所示，且，若拉力F做的功為W1，平均功率為P1；物體克服摩擦阻力Ff做的功為W2，平均功率為P2，則下列選項正確的是( )AW1W2；F2Ff BW1W2；F2FfCP1P2；F2Ff DP1P2；F2Ff6如圖所示，斜面高h(yuǎn)，質(zhì)量為m的物塊，在沿斜面向上的恒力F作用下，能勻速沿斜

9、面向上運(yùn)動，若把此物塊放在斜面頂端，在沿斜面向下同樣大小的恒力F作用下物塊由靜止向下滑動，滑至底端時其動能的大小為：Amgh B2mgh C2Fh DFh7如圖所示，長為L的長木板水平放置，在木板的A端放置一個質(zhì)量為m的小物塊現(xiàn)緩慢地抬高A端，使木板以左端為軸轉(zhuǎn)動，當(dāng)木板轉(zhuǎn)到與水平面的夾角為時小物塊開始滑動，此時停止轉(zhuǎn)動木板，小物塊滑到底端的速度為v，則在整個過程中( )A支持力對物塊做功為0B支持力對小物塊做功為mgLsin C摩擦力對小物塊做功為mgLsin D滑動摩擦力對小物塊做功為mv2mgLsin 8如圖所示，小木塊可以分別從固定斜面的頂端沿左邊或右邊由靜止開始滑下，且滑到水平面上的

10、A點或B點停下假定小木塊和斜面及水平面間的動摩擦因數(shù)相同，斜面與水平面平滑連接，圖中水平面上的O點位于斜面頂點正下方，則( )A距離OA小于OB B距離OA大于OBC距離OA等于OB D無法作出明確判斷9如圖所示，質(zhì)量為M的木塊放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的子彈以速度v0沿水平方向射中木塊并最終停留在木塊中與木塊一起以速度v運(yùn)動當(dāng)子彈進(jìn)入木塊的深度為x時兩者相對靜止，這時木塊前進(jìn)的距離為L，若木塊對子彈的摩擦阻力為f視為恒力，下列關(guān)系正確的是( )AfL BfLCfx Df(L+x)10如圖所示，質(zhì)量為m的物體靜置在水平光滑的平臺上，系在物體上的繩子跨過光滑的定滑輪，由地面上的人以速度v0向右

11、勻速拉動，設(shè)人從地面上平臺的邊緣開始向右行至繩與水平方向夾角為 45°處，在此過程中人對物體所做的功為()A.B.C.Dmv11. 如圖所示，半徑R0.4 m的光滑半圓軌道與粗糙的水平面相切于A點，質(zhì)量為m1 kg的小物體(可視為質(zhì)點)在水平拉力F的作用下，從靜止開始由C點運(yùn)動到A點，物體從A點進(jìn)入半圓軌道的同時撤去外力F，物體沿半圓軌道通過最高點B后做平拋運(yùn)動，正好落在C點，已知AC2 m，F(xiàn)15 N，g取10 m/s2，試求：(1)物體在B點時的速度大小以及此時半圓軌道對物體的彈力(2)物體從C到A的過程中，摩擦力做的功12如圖所示，甲圖是游樂場中過山車的實物圖片，乙圖是過山車的原理圖。在原理圖中，半徑分別為R12.0m和R28.0m的兩個光滑圓形軌道固定在傾角為37°斜軌道面上的Q、Z兩點，且兩圓形軌道的最高點A、B均與P點平齊，