高中物理必修二83動(dòng)能動(dòng)能定理第三課時(shí)（原稿版）

1、21世紀(jì)教育網(wǎng) 精品試卷第 PAGE 2 頁(yè) （共 NUMPAGES 2 頁(yè)）8.3 動(dòng)能 動(dòng)能定理 第三課時(shí)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】進(jìn)一步理解動(dòng)能定理，領(lǐng)會(huì)應(yīng)用動(dòng)能定理解題的優(yōu)越性.2.會(huì)利用動(dòng)能定理分析變力做功、曲線運(yùn)動(dòng)以及多過(guò)程問(wèn)題【知識(shí)要點(diǎn)】一、利用動(dòng)能定理求變力的功1. 通常情況下，若問(wèn)題涉及時(shí)間、加速度或過(guò)程的細(xì)節(jié)，要用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決；而曲線運(yùn)動(dòng)、變力做功等問(wèn)題，一般要用動(dòng)能定理解決。即使是恒力，當(dāng)不涉及加速度和時(shí)間，并且是兩個(gè)狀態(tài)點(diǎn)的速度比較明確的情況，也應(yīng)優(yōu)先考慮動(dòng)能定理。2. 利用動(dòng)能定理求變力的功是最常用的方法，當(dāng)物體受到一個(gè)變力和幾個(gè)恒力作用時(shí)，可以用動(dòng)能定理間接求變力做的功，即W

2、變W其他Ek.二、利用動(dòng)能定理分析多過(guò)程問(wèn)題一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)如果包含多個(gè)運(yùn)動(dòng)階段，可以選擇分段或全程應(yīng)用動(dòng)能定理。(1)分段應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí)，將復(fù)雜的過(guò)程分割成一個(gè)個(gè)子過(guò)程，對(duì)每個(gè)子過(guò)程的做功情況和初、末動(dòng)能進(jìn)行分析，然后針對(duì)每個(gè)子過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理列式，然后聯(lián)立求解。(2)全程應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí)，分析整個(gè)過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)的各力的做功情況，分析每個(gè)力做的功，確定整個(gè)過(guò)程中合外力做的總功，然后確定整個(gè)過(guò)程的初、末動(dòng)能，針對(duì)整個(gè)過(guò)程利用動(dòng)能定理列式求解。當(dāng)題目不涉及加速度、時(shí)間等時(shí)，選擇全程應(yīng)用動(dòng)能定理更簡(jiǎn)單，更方便。三、動(dòng)能定理和動(dòng)力學(xué)方法的綜合應(yīng)用動(dòng)能定理常與平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)相結(jié)合，解決這類(lèi)問(wèn)題要特別注意

3、：(1)與平拋運(yùn)動(dòng)相結(jié)合時(shí)，要注意應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法，如分解位移或分解速度求平拋運(yùn)動(dòng)的有關(guān)物理量(2)與豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)相結(jié)合時(shí)，應(yīng)特別注意隱藏的臨界條件：有支撐效果的豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)，物體能過(guò)最高點(diǎn)的臨界條件為vmin0.沒(méi)有支撐效果的豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)，物體能過(guò)最高點(diǎn)的臨界條件為vmineq r(gR).【題型分類(lèi)】題型一、利用動(dòng)能定理求變力的功例1質(zhì)量為m的物體以初速度v0沿水平面向左開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，起始點(diǎn)A與一輕彈簧O端相距s，如圖所示.已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，物體與彈簧相碰后，彈簧的最大壓縮量為x，則彈簧被壓縮至最短時(shí)的彈性勢(shì)能為（ ）ABCmgs Dmg（s+

4、x）【同類(lèi)練習(xí)】1如圖所示，水平轉(zhuǎn)臺(tái)上有一個(gè)質(zhì)量為m的物塊，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩將物塊連接在轉(zhuǎn)軸上，細(xì)線與豎直轉(zhuǎn)軸的夾角為，此時(shí)細(xì)繩剛好拉直繩中張力為零，物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間摩擦因數(shù)為（tan），最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)由靜止開(kāi)始緩慢加速轉(zhuǎn)動(dòng)直到滑塊即將離開(kāi)水平轉(zhuǎn)臺(tái)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)滑塊的摩擦力不做功B轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)滑塊的摩擦力一直增大C細(xì)繩對(duì)滑塊的拉力做正功D當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)物塊支持力為零時(shí)，轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)物塊做的功為題型二、利用動(dòng)能定理分析多過(guò)程問(wèn)題例2如圖所示，斜面傾角為，AB段長(zhǎng)3L，BC和CD段長(zhǎng)均為L(zhǎng)，BC段粗糙，其余部分均光滑質(zhì)量為m的物體從斜面上A處由靜止釋放，恰好能通過(guò)C處求：（

5、1）物體從A到B重力勢(shì)能的變化量；（2）物體從C運(yùn)動(dòng)到D所需要的時(shí)間；（3）物體與斜面BC段之間的動(dòng)摩擦因數(shù)【同類(lèi)練習(xí)】1ABCD是一條長(zhǎng)軌道，其中AB段是高為h傾角為的斜面，CD段是水平的，BC是與AB和CD都相切的一小段圓弧，長(zhǎng)度可以略去不計(jì).一質(zhì)量為m的滑塊，從A點(diǎn)由靜止釋放，沿軌道滑下，停在D點(diǎn).現(xiàn)用一沿軌道方向的力推滑塊，使它緩慢由D回到A，則推力至少做多少功.題型三、動(dòng)能定理和動(dòng)力學(xué)方法的綜合應(yīng)用例3如圖所示，豎直平面內(nèi)有一個(gè)半徑為R的半圓形軌道OQP，其中Q是半圓形軌道的中點(diǎn)，半圓形軌道與水平軌道OE在O點(diǎn)相切，質(zhì)量為m的小球沿水平軌道運(yùn)動(dòng)，通過(guò)O點(diǎn)進(jìn)入半圓形軌道，恰好能夠通過(guò)最

6、高點(diǎn)P，然后落到水平軌道上，不計(jì)一切摩擦阻力，下列說(shuō)法正確的是A小球落地時(shí)的動(dòng)能為2.5mgRB小球落地點(diǎn)離O點(diǎn)的距離為2RC小球運(yùn)動(dòng)到半圓形軌道最高點(diǎn)P時(shí)，向心力恰好為零D小球到達(dá)Q點(diǎn)的速度大小為3gR【同類(lèi)練習(xí)】1.如圖所示，質(zhì)量為m的小球自由下落d后，沿豎直面內(nèi)的固定軌道ABC運(yùn)動(dòng)，AB是半徑為d的光滑圓弧，BC是直徑為d的粗糙半圓?。˙是軌道的最低點(diǎn)）小球恰好能運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力加速度為g求：（1）小球運(yùn)動(dòng)到B處時(shí)對(duì)軌道的壓力大?。?）小球在BC上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，摩擦力對(duì)小球做的功【成果鞏固訓(xùn)練】1.如圖所示，有一半徑為r=0.5 m的粗糙半圓軌道，A與圓心O等高，有一質(zhì)量為m=0.2 kg

7、的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），從A點(diǎn)靜止滑下，滑至最低點(diǎn)B時(shí)的速度為v=1 m/s，下列說(shuō)法正確的是A物塊過(guò)B點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的壓力大小是0.4 NB物塊過(guò)B點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的壓力大小是2.0 NCA到B的過(guò)程中，克服摩擦力做的功為0.9 JDA到B的過(guò)程中，克服摩擦力做的功為0.1 J2如圖所示，豎直平面內(nèi)放一直角桿MON，OM水平，ON豎直且光滑，用不可伸長(zhǎng)的輕繩相連的兩小球A和B分別套在OM和ON桿上，B球的質(zhì)量為2kg，在作用于A球的水平力F的作用下，A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)OA=0.3m，OB=0.4m，改變水平力F的大小，使A球向右加速運(yùn)動(dòng)，已知A球向右運(yùn)動(dòng)0.1m時(shí)速度大小為3m/s，則在此過(guò)

8、程中繩對(duì)B球的拉力所做的功為（取g=10m/s2）( )A11JB16JC18JD9J3一列質(zhì)量為m=5.0105kg的列車(chē),在平直的軌道上以額定功率3000kW加速行駛，速度由10m/s經(jīng)過(guò)2min加速到最大速度30m/s，試求（1）列車(chē)所受到的阻力f是多少？（2）在這段時(shí)間內(nèi)列車(chē)前進(jìn)的距離l是多少?4如圖，ABCD為一豎直平面的軌道，其中BC水平，A點(diǎn)比BC高出10米，BC長(zhǎng)1m，AB和CD軌道光滑。一質(zhì)量為1kg的物體，從A點(diǎn)以4m/s的速度開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)BC后滑到高出C點(diǎn)10.3m的D點(diǎn)速度為零。求：（g=10m/s2） （1）物體與BC軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)。（2）物體第3次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度。（3）物體最后停止的位置（距B點(diǎn)多遠(yuǎn)）（4）物體一共經(jīng)過(guò)C點(diǎn)多少次？5如圖，在豎直平面內(nèi)由圓弧AB和圓弧BC組成的光滑固定軌道，兩者在最低點(diǎn)B平滑連接AB弧的半徑為R，BC弧的半徑為一小球(可視為質(zhì)點(diǎn))在A點(diǎn)正上方與A相距處由靜止開(kāi)始自由下落，經(jīng)A點(diǎn)沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)（1）求小球經(jīng)B點(diǎn)前后瞬間對(duì)軌道的壓力大小之比；（2）小球離開(kāi)C點(diǎn)后，再經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間落到AB弧上?6如圖所示，一可以看作質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m=2kg的小球以初速度v0沿光滑的水平桌面飛出后，恰好從A點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧軌道，其