16動(dòng)能定理應(yīng)用往復(fù)運(yùn)動(dòng)分析

1、第16課時(shí) 動(dòng)能定理應(yīng)用3-往復(fù)運(yùn)動(dòng)問題分析例1：如圖所示，斜面足夠長(zhǎng)，其傾角為，質(zhì)量為m的滑塊，距擋板P為S0，以初速度V0沿斜面上滑，滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，滑塊所受摩擦力小于滑塊沿斜面方向的重力分力，若滑塊每次與擋板相碰均無(wú)機(jī)械能損失，求滑塊在斜面上經(jīng)過的總路程為多少？V0S0P例2：如圖所示，AB是傾角為的粗糙直軌道，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.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

2、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)滿足什么條件小結(jié)：1. 往復(fù)運(yùn)動(dòng)問題根據(jù)運(yùn)動(dòng)過程受力特點(diǎn)判斷出物體最終狀態(tài)：是停在某處，還是在某區(qū)間繼續(xù)運(yùn)動(dòng)；2. 分析物體運(yùn)動(dòng)中的受力特點(diǎn)以及物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)；3. 大小一定的力：如空氣阻力，滑動(dòng)摩擦力等做功與路徑有關(guān)，一般有，對(duì)全過程使用動(dòng)能定理。例3：質(zhì)量為m的物體從地面以速度v0豎直向上拋出，物體落回地面時(shí)速度大小為，設(shè)物體在運(yùn)動(dòng)過程中所受空氣阻力大小不變，求：（1） 物體運(yùn)動(dòng)過程中所受空氣阻力的大??？（2） 若物體與地面碰撞過程中無(wú)能量損耗，求物體從拋出

3、到停止運(yùn)動(dòng)的總路程？例4;一封閉的彎曲玻璃管置于豎直平面內(nèi)，其中充滿某種液體，內(nèi)有一密度為液體密度的木塊，從管的A端由靜止開始運(yùn)動(dòng)，木塊與管壁的動(dòng)摩擦因數(shù)，管兩臂長(zhǎng)AB=BC=L=2m,頂端B處為一小段光滑圓弧，兩臂與水平成，如圖，g取10m/s2, 求： （1）木塊到B點(diǎn)時(shí)速度的大??？（2） 木塊從開始運(yùn)動(dòng)到最終靜止通過的路程？例5：如圖所示，AB與CD為兩個(gè)對(duì)稱斜面，其上部都足夠長(zhǎng)，下部分分別與一個(gè)光滑的圓弧的兩端相切，圓弧圓心角為1200，半徑R=2.0m,一個(gè)物體在離弧底E高度為h=3.0m處，以初速度V0=4m/s沿斜面運(yùn)動(dòng)，若物體與兩斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為=0.02,則物體在兩斜面上

4、（不包括圓弧部分）一共能走多少路程？（g=10m/s2）.ABCDDOREh第16課時(shí) 動(dòng)能定理應(yīng)用3-往復(fù)運(yùn)動(dòng)問題分析例1：分析：滑塊在滑動(dòng)過程中，要克服摩擦力做功，其機(jī)械能不斷減少；又因?yàn)榛瑝K所受摩擦力小于滑塊沿斜面方向的重力分力，所以最終會(huì)停在斜面底端。解：在整個(gè)過程中，受重力、摩擦力和斜面支持力作用，其中支持力不做功。設(shè)其經(jīng)過和總路程為L(zhǎng)，對(duì)全過程，由動(dòng)能定理得： 得例2：解析：(1)因?yàn)槟Σ潦冀K對(duì)物體做負(fù)功，所以物體最終在圓心角為2的圓弧上往復(fù)運(yùn)動(dòng)對(duì)整體過程由動(dòng)能定理得：mgR·cos mgcos ·s0，所以總路程為s.(2)對(duì)BE過程mgR(1cos )mvFNmg由得對(duì)軌道壓力：FN(32cos )mg.(3)設(shè)物體剛好到D點(diǎn)，則mg對(duì)全過程由動(dòng)能定理得：mgLsin mgcos ·LmgR(1cos )mv由得應(yīng)滿足條件：L·R.答案：(1)(2)(32cos )mg(3)·R例3：（1）設(shè)阻力為f，由動(dòng)能定理, 上升過程:； 下降過程： 兩式相比得：（2） 設(shè)從拋出到停止運(yùn)動(dòng)總路程為s，對(duì)全程應(yīng)用動(dòng)能定理;· 例4：解：（1）木塊所受浮力F浮=管壁對(duì)木塊支持力（2）木塊最終只能靜止在B處例5：因?yàn)閳A弧是光滑的，所