動(dòng)能定理求變力做功

動(dòng)能定理求變力做功第1頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月033.上海嘉定區(qū)2007學(xué)年上學(xué)期調(diào)研88、如圖所示，傾斜軌道AC與圓軌道CD相切于C，圓軌道半徑為R，兩軌道在同一豎直平面內(nèi)，D是圓軌道的最高點(diǎn)，B點(diǎn)是圓周上的一點(diǎn)，DB所對(duì)的圓心角為90°。將一個(gè)小球從斜軌道上的某處由靜止釋放，它下滑到C點(diǎn)后便進(jìn)入圓軌道，要想使它上升到D點(diǎn)后再落到軌道上，不計(jì)摩擦，下列說法正確的是：（）A.釋放點(diǎn)須與D點(diǎn)等高B.釋放點(diǎn)須比D點(diǎn)高R/4C.釋放點(diǎn)至少比D點(diǎn)高R/2D.小球從D點(diǎn)經(jīng)過B點(diǎn)落到軌道AC上是不可能的CDADCBE第2頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月022.福州三中07—08學(xué)年第三次月考5

5．光滑斜面軌道與光滑的圓軌道相切，如圖所示，圓軌道半徑為R，當(dāng)a球自斜面上h高處某點(diǎn)無初速滑下進(jìn)入圓軌道時(shí)，小球能達(dá)到的最大高度可以為（）A．等于h

B．小于h

C．大于h

D．等于2RRhABD第3頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月031.上海市靜安區(qū)07-08學(xué)年第一學(xué)期期末檢測(cè)1919、（10分）如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，有一段斜的直軌道和與之相切的圓形軌道連接而成，圓形軌道的半徑為R。一質(zhì)量為m的小物塊從斜軌道上某處由靜止開始下滑，然后沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)。要求物塊能通過圓形軌道最高點(diǎn)，且在該最高點(diǎn)與軌道間的壓力不能超過5mg（g為重力加速度）。求物塊初始位置相對(duì)圓形軌道底部的高度h的取值范圍。Rhm第4頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月

解：設(shè)物塊在圓形軌道最高點(diǎn)的速度為v，由機(jī)械能守恒得①物塊在最高點(diǎn)受的力為重力mg、軌道壓力N。重力與壓力的合力提供向心力，有②物塊能通過最高點(diǎn)的條件是③由②③兩式得④由①④式得⑤第5頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月按題的要求，由②式得⑥由①⑥式得⑦h(yuǎn)的取值范圍是⑧題目第6頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月.(2009·柳州模擬),光滑水平面AB與一半圓形軌道在B點(diǎn)相連,軌道位于豎直面內(nèi),其半徑為R,一個(gè)質(zhì)量為m的物塊靜止在水平面上,現(xiàn)向左推物塊使其壓緊彈簧,然后放手,物塊在彈力作用下獲得一速度,當(dāng)它經(jīng)B點(diǎn)進(jìn)入半圓形軌道瞬間,對(duì)軌道的壓力為其重力的7倍,之后向上運(yùn)動(dòng)恰能完成半圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)C點(diǎn),重力加速度為g.求;

(1)彈簧彈力對(duì)物塊做的功;(2)物塊從B到C克服阻力的功;(3)物塊離開C點(diǎn)后,再落回到水平面上時(shí)的動(dòng)能.第7頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月解析:(1)由動(dòng)能定理得在B點(diǎn)由牛頓第二定律得R,以上兩式聯(lián)立解得W=3mgR.(2)物塊從B到C由動(dòng)能定理得物塊在C點(diǎn)時(shí)mg=mv2C/R,解得W'=mgR/2.第8頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月第9頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月066.珠海市2008年高考模擬考試

1212．如圖，一物體從光滑斜面AB底端A點(diǎn)以初速度v0上滑，沿斜面上升的最大高度為h．下列說法中正確的是（設(shè)下列情境中物體從A點(diǎn)上滑的初速度仍為v0）（）A．若把斜面CB部分截去，物體沖過C點(diǎn)后上升的最大高度仍為hB．若把斜面AB變成曲面AEB，物體沿此曲面上升仍能到達(dá)B點(diǎn)C．若把斜面彎成圓如圖中的弧形D，物體仍沿圓弧升高h(yuǎn)D．若把斜面AB與水平面的夾角稍變大，物體上升的最大高度仍為hDBhACEBD第10頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月021.華南師大附中207—208學(xué)年度綜合測(cè)試(二)9

9．一小球以初速度v0豎直上拋，它能到達(dá)的最大高度為H，問下列幾種情況中，哪種情況小球不可能達(dá)到高度H（忽略空氣阻力）（）

A．以初速v0沿光滑斜面向上運(yùn)動(dòng)（圖a）

B．以初速v0沿光滑的拋物線軌道，從最低點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)（圖b）

C．以初速v0沿半徑為R的光滑圓軌道，從最低點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)（圖c，H>R>H/2）。

D．以初速v0沿半徑為R的光滑圓軌道，從最低點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)（圖d，R>H）。

Hh>Hv0v0v0v0h>HR>HOOH>R>H/2（a）（b）（c）（d）C第11頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月001.南京師大08屆《物理之友》力學(xué)綜合(一)18、14、將一個(gè)動(dòng)力傳感器連接到計(jì)算機(jī)上，我們就可以測(cè)量快速變化的力，某一小球用一條不可伸長的輕繩連接，繩的另端固定在懸點(diǎn)上，當(dāng)小球在豎直面內(nèi)來回?cái)[動(dòng)時(shí)，用動(dòng)力傳感器測(cè)得繩子對(duì)懸點(diǎn)的拉力隨時(shí)間變化的曲線如圖所示，取重力加速度g=10m/s2，求繩子的最大偏角θ。θtF/N2.00.50第12頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月解：θtF/N2.00.50設(shè)小球的質(zhì)量為m，繩子長度為L，繩子拉力的最小值和最大值各為F1和F2，小球擺至最高點(diǎn)時(shí)，繩子拉力最小F1=mgcosθ

（1）小球擺至最低點(diǎn)時(shí)，繩子拉力最大（2）擺動(dòng)過程小球機(jī)械能守恒（3）由以上各式得：（4）∴θ=600

（5）第13頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月如圖5-2-7所示,AB是傾角為θ的粗糙直軌道,BCD是光滑的圓弧軌道,AB恰好在B點(diǎn)與圓弧相切,圓弧的半徑為R,一個(gè)質(zhì)量為m的物體(可以看作質(zhì)點(diǎn))從直軌道上的P點(diǎn)由靜止釋放,結(jié)果它能在兩軌道間做往返運(yùn)動(dòng),已知P點(diǎn)與圓弧的圓心O等高,物體與軌道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.求:(1)物體做往返運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中在AB軌道上通過的總路程;(2)最終當(dāng)物體通過圓弧軌道最低點(diǎn)E時(shí),對(duì)圓弧軌道的壓力;(3)為使物體能順利到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)D,釋放點(diǎn)距B點(diǎn)的距離L'應(yīng)滿足什么條件?第14頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月例2(2010·金華模擬)如圖所示，質(zhì)量為m的小球用長為L的輕質(zhì)細(xì)線懸于O點(diǎn)，與O點(diǎn)處于同一水平線上的P點(diǎn)處有一個(gè)光滑的細(xì)釘，已知OP＝L/2，在A點(diǎn)給小球一個(gè)水平向左的初速度v0，發(fā)現(xiàn)小球恰能到達(dá)跟P點(diǎn)在同一豎直線上的最高點(diǎn)B。則：(1)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速率？(2)若不計(jì)空氣阻力，則初速度v0為多少？第15頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月016.山東省壽光現(xiàn)代一中07—08學(xué)年度第二次考試14

14．如圖示，摩托車做騰躍特技表演，以v0=10m/s的初速度沖上頂部水平的高臺(tái)，然后從高臺(tái)水平飛出，若摩托車沖向高臺(tái)過程中以額定功率1.8kW行駛，所經(jīng)時(shí)間為16s，人和車的總質(zhì)量為180kg，臺(tái)高h(yuǎn)=6m，不計(jì)空氣阻力，不計(jì)摩擦產(chǎn)生的熱量（g取10m/s2)，求：摩托車飛出的水平距離S是多少？Shv0解：摩托車沖臺(tái)過程，由動(dòng)能定理：代入數(shù)據(jù)得飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)：由以上兩式得第16頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月011.08屆啟東市第一次調(diào)研測(cè)試卷12

12．(13分)如圖所示，質(zhì)量m=60kg的高山滑雪運(yùn)動(dòng)員，從A點(diǎn)由靜止開始沿滑雪道滑下，從B點(diǎn)水平飛出后又落在與水平面成傾角θ=370的斜坡上C點(diǎn)．已知AB兩點(diǎn)間的高度差為h=25m，B、C兩點(diǎn)間的距離為s=75m，已知sin370=0.6，取g=10m/s2，求：(1)運(yùn)動(dòng)員從B點(diǎn)水平飛出時(shí)的速度大??；(2)運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中克服摩擦力做的功．CABθ第17頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月解：(1)由B到C平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t豎直方向：hBc=ssin37o=1/2gt2

（1）水平方向：scos370=vBt

（2）代入數(shù)據(jù)，解（1）（2）得vB=20m/s（3）(2)A到B過程，由動(dòng)能定理有（4）代入數(shù)據(jù)，解（3）（4）得Wf＝－3000J所以運(yùn)動(dòng)員克服摩擦力所做的功為3000J第18頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月028.上海普陀區(qū)08年1月期末調(diào)研試卷2323、如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)套在一根固定的水平直桿上，環(huán)與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。現(xiàn)給環(huán)一個(gè)向右的初速度v0，如果環(huán)在運(yùn)動(dòng)過程中還受到一個(gè)方向始終豎直向上的力F的作用，已知力F=kv（k為常數(shù)，v為環(huán)運(yùn)動(dòng)的速度）,試求環(huán)在運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力所做的功。（假設(shè)桿足夠長）第19頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月分三種情況討論，當(dāng)mg=kv時(shí)，v=mg/k②當(dāng),后做勻速運(yùn)動(dòng)③當(dāng)①圓環(huán)一直減速至零解：圓環(huán)先減速至?xí)r，第20頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月(13分)一輛車通過一根跨過定滑輪的繩PQ提升井中質(zhì)量為m的物體，如圖所示，繩的P端拴在車后的掛鉤上，Q端拴在物體上。設(shè)繩的總長不變，繩的質(zhì)量、定滑輪的質(zhì)量和尺寸、滑輪上的摩擦都忽略不計(jì)。開始時(shí)，車在A點(diǎn)，左右兩側(cè)繩都已繃緊并且是豎直的，左側(cè)繩長為H。提升時(shí)，車加速向左運(yùn)動(dòng)，沿水平方向從A經(jīng)過B駛向C。設(shè)A到B的距離也為H，車過B點(diǎn)時(shí)的速度為vB。求在車由A移到B的過程中，繩Q端的拉力對(duì)物體做的功。第21頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月5．(2010·鎮(zhèn)海模擬)如下圖所示為兒童娛樂的滑梯示意圖，其中AB為長s＝2m的光滑斜面滑槽，與水平方向夾角為37°，BC為水平滑槽，AB與BC連接處通過一段短圓弧相連，BC右端與半徑R＝0.4m的1/4圓弧CD相切，ED為地面。兒童在娛樂時(shí)從A處由靜止釋放一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊，滑塊與水平滑槽之間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5，為了使該滑塊滑下后不會(huì)從C處平拋射出，水平滑槽BC長度應(yīng)不小于多少？(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)第22頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月【答案】

不小于2m第23頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月如圖所示，ABCD是一個(gè)盆式容器，盆內(nèi)側(cè)壁