專題動(dòng)能定理

1、專題動(dòng)能定理的應(yīng)用1、內(nèi)容：力在一個(gè)過程中對(duì)物體所做的功，等于物體在這個(gè)過程中動(dòng)能的變化.,101n2、表達(dá)式：W=mv22一,mvi2。3、物理意義：合外力的功是物體動(dòng)能變化的量度4、應(yīng)用動(dòng)能定理的優(yōu)越性：動(dòng)能定理涉及一個(gè)過程（做功過程），兩個(gè)狀態(tài)（初末兩個(gè)狀態(tài)的動(dòng)能），反映的是物體兩個(gè)狀態(tài)的動(dòng)能變化與這個(gè)過程合力所做功的量值關(guān)系，對(duì)由初始狀態(tài)到終止?fàn)顟B(tài)這一過程中物體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)、運(yùn)動(dòng)軌跡、做功的力是恒力還是變力等諸多問題不加以追究，也就是說應(yīng)用動(dòng)能定理不受這些問題的限制.5、動(dòng)能定理應(yīng)用的基本步驟-1、選擇2、明確3、分析4、判斷5、列式選取研究對(duì)象，明確并分析運(yùn)動(dòng)過程.若問題中涉及F、x、m

2、、v、W、Ek等物理量，考慮使用動(dòng)能定理。分析受力及各力做功的情況，受哪些力？每個(gè)力是否做功？在哪段位移過程中做功？正功？負(fù)功？做多少功？求出代數(shù)和.明確過程始末狀態(tài)的動(dòng)能Ek1及EK2列方程W=EK2一Ek1,必要時(shí)注意分析題目的潛在條件，補(bǔ)充方程進(jìn)行求解.6、動(dòng)能定理的應(yīng)用：（一）常規(guī)題：例1、用拉力F使一個(gè)質(zhì)量為m的木箱由靜止開始在水平冰道上移動(dòng)了S,拉力F跟木箱前進(jìn)的方向的夾角為a,木箱與冰道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為小求木箱獲得的速度v?（二）多過程問題：例2、一物體靜止在不光滑的水平面上，已知m=1kg,=0.1,現(xiàn)用水平外力F=2N拉其運(yùn)動(dòng)5m,后立即撤去水平外力F,求其還能滑多遠(yuǎn)？（g取

3、10m/s2）變：如圖所示,質(zhì)量為m的鋼珠從高出地面h處由靜止自由下落,落到地面進(jìn)入沙坑10停止L,則：（1）鋼,珠在沙坑中受到的平均阻力是重力的多少倍？（2）若要使鋼珠陷入沙坑h,則鋼珠在h處的動(dòng)能應(yīng)為多少？（設(shè)鋼珠在沙坑中所受平均阻力大8小不隨深度改變）P為L(zhǎng),以初速度V0tan0.若滑塊與擋板P的最大距離（三）往返問題：例3:足夠長(zhǎng)的傾角為“的粗糙斜面上，有一質(zhì)量為m的滑塊距擋板沿斜面下滑，并與擋板發(fā)生碰撞，滑塊與斜面動(dòng)摩擦因數(shù)為小碰撞沒有機(jī)械能損失，求：（1）滑塊第一次與擋板碰撞后上升離開擋板（2）滑塊在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中通過的路程.（四）變力做功問題：例4、質(zhì)量為m的小球被系在輕繩一端，

4、在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示。此時(shí)繩子的張力運(yùn)動(dòng)過程中小球受到空氣阻力的作用，設(shè)某一時(shí)刻小球通過軌道的最低點(diǎn),為7mg,在此后小球繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過半個(gè)圓周恰好能通過最高點(diǎn)，則在此過程中小球克服空氣阻力所做的功是（A4mgRB1mgR1mgR（五）動(dòng)能定理與圖象例5、如圖甲所示，在傾角為4m。有一質(zhì)量為m的滑塊,30°的足夠長(zhǎng)光滑斜面AB前，有一粗糙水平面從O處由靜止開始受一水平向右的力F作用。OA,OA長(zhǎng)為F按圖乙所示的規(guī)律變化?；瑝K與OA間的動(dòng)摩擦因數(shù)科=0.25,g取10m/s2,試求:（1）滑塊到A處的速度大小；（2）不計(jì)滑塊在A處的速率變化，滑塊沖上斜面AB

5、的長(zhǎng)度是多少？i/rti（六）綜合：AB恰好在B點(diǎn)例6、如圖所示，AB是傾角為。的粗糙直軌道，BCD是光滑的圓弧軌道,與圓弧相切，圓弧的半徑為R.一個(gè)質(zhì)量為m的物體（可以看成質(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)為科求：（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？（七）電場(chǎng)綜合例7：如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、帶有電荷q的小物體，可在水平軌道Ox上運(yùn)動(dòng)，O端

6、有一與軌道垂直的固定墻.軌道處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)大小為E,方向沿Ox軸正方向，小物體以速度v0從x0點(diǎn)沿Ox軌道運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)受到大小不變的摩擦力F作用，且F<qE;設(shè)小物體與墻碰撞時(shí)不損失機(jī)械能，且電量保持不變，求它在停止運(yùn)動(dòng)前所通過的總路程s.變1:如圖所示R,絕緣光滑水平軌道AB的B端與處于豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧形粗糙絕緣軌道BC平滑連接，圓弧的半徑R=0.40m。在軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.0X104n/C。現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.10kg的帶電體（可思維質(zhì)點(diǎn)）放在水平軌道上與B端距離s=1.0m的位置，由于受到電場(chǎng)力的作用帶電體由靜置開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到圓弧形

7、軌道的C端時(shí)，速度恰好為零。已知帶電體所帶電荷量q=8.0X105,取g=10m/s2,求：（1）帶電體在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的加速度大小及運(yùn)動(dòng)到B端時(shí)的速度大?。唬?）帶電體運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道的B端時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力大?。唬?）帶電體沿圓弧形軌道從B端運(yùn)動(dòng)到C端的過程中，摩擦力做的功。（）A.合外力為零，則合外力做功一定為零C.合外力做功越多，則動(dòng)能一定越大變1:下列說法正確的是（）A.物體所受合力為0,物體動(dòng)能可能改變C.物體的動(dòng)能不變，它所受合力一定為0變1:汽車在平直公路上行駛，當(dāng)速度從（八）對(duì)于動(dòng)能定理的理解：例2、關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體所受的合外力、合外力做的功及動(dòng)能變化的關(guān)系，下列說法正確的是B.

8、合外力做功為零，則合外力一定為零D.有力對(duì)物體做功，物體的動(dòng)能就會(huì)變化B.物體所受合力不為0,動(dòng)能一定改變D.物體的動(dòng)能改變，它所受合力一定不為00增加到v時(shí)，合外力做功為W1,速度從v增加到2V時(shí)，合外力做功為W2,W1與W2之比為（）A、1:1B、1:2C、1:3D、1:4(九)動(dòng)能定理解題注意點(diǎn)：例9、如圖，質(zhì)量為M、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的小車靜止在光滑的水平面上.質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在小車的最左端.現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上，使物塊從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng).物塊和小車之間的摩擦力為Ff.物塊滑到小車的最右端時(shí)，小車運(yùn)動(dòng)的距離為s.在這個(gè)過程中，以下結(jié)論正確的是()A.物塊到達(dá)小車

9、最右端時(shí)具有的動(dòng)能為F(L+s)B.物塊到達(dá)小車最右端時(shí)，小車具有的動(dòng)能為FfLC.物塊克服摩擦力所做的功為Ff(L+s)D.物塊和小車增加的機(jī)械能為Ffs鞏固練習(xí)：1、質(zhì)量為m的物體，在水平面上只受摩擦力作用，以初速度離d以后，速度減為V0/2，則()V0做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)距A、此平面動(dòng)摩擦因數(shù)為3Vo28gddB、物體再前進(jìn)-3C、摩擦力做功為3mv02D、若使物體前進(jìn)總距離為42d時(shí)，其初速度至少為2、如圖所示，光滑的弧形軌道BC與粗糙的水平軌道AB相切，AB長(zhǎng)為10m,BC足夠高,一物體以v0=10m/s的速度從A點(diǎn)出發(fā)，最后恰好又停在A點(diǎn)，求：(1)物體與水平軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2

10、)小球在傾斜軌道BC上的最大高度.3、質(zhì)量為m的物體從地面上以速度v0豎直向上拋出，物體落回地面時(shí)，速度大小為3/4V0,設(shè)物體在運(yùn)動(dòng)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小(2)若物體與地面碰撞過程中無能量損失，求物體運(yùn)動(dòng)的總路程4、質(zhì)量m=1kg的物體，在水平拉力F的作用下，沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過位移4m時(shí),拉力F停止作用，運(yùn)動(dòng)到位移是8m時(shí)物體停止，運(yùn)動(dòng)過程中Eks的圖線如圖所示。求：(1)物體的初速度多大？(2)物體和平面間的摩擦系數(shù)為多大？(g取10m/s2)(3)拉力F的大小J'tn如圖2所示，質(zhì)量為m的物體靜放在水平光滑平臺(tái)上，系在物體上的繩子跨過

11、光滑的定滑輪由地面以速度V。向右勻速走動(dòng)的人拉著，設(shè)人從地面上且從平臺(tái)的邊緣開始向右行至繩和水平方向成30。角處，在此過程中人拉重物所做的功為（）A.mv/2B.mv02C.2mv02/3D.3mv/88.如圖所示，斜面傾角為0,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的下滑力。若滑塊每次與擋板相碰均無機(jī)械能損失。問滑塊經(jīng)過的路程有多大?題面：如圖，水平放置的光滑板中心開一小孔O,穿過一細(xì)繩，繩的一端系一小球，另一端用力F拉著使球在平板上做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中逐漸增大拉力，當(dāng)拉力增大為8F時(shí)，球的運(yùn)動(dòng)半徑減小

12、為r/2,在此過程中拉力做的功為（）圖8-4A.0B.1.5FrC.3.5FrD.4Fr8.2V02gcos-tg解析：（1）摩擦力對(duì)物體始終做負(fù)功，故物體最終在圓心角為2。的圓弧上做往復(fù)運(yùn)動(dòng).設(shè)物體在AB軌道上通過的總路程為x,則全程應(yīng)用動(dòng)能定理，得：mgRcos。mgpos0x解得：x=R.(2)最終當(dāng)物體通過圓弧最低點(diǎn)E時(shí)，設(shè)速度為ve,-LmVL在E點(diǎn)：Fnmg=丁R從B-E由動(dòng)能定理，得：12KmgR(1cos0)=2mvE兩式聯(lián)立，得：Fn=(3-2cos0)mg由牛頓第三定律得物體對(duì)軌道的壓力為(3-2cos0)mg.2(3)若物體剛好到達(dá)D點(diǎn)，設(shè)速度為vd,則mg=mVDdR對(duì)全過程由動(dòng)能定理，得：12fmgLsin0mgos0LmgR(1+cos。)=產(chǎn)丫口3+2cos0聯(lián)立得L'=R.2sin0-ros0答案：(1)R(2)(3-2cos0)mg3+2cos0(3)R2sin0(ros0固定的斜面，傾角為0=45°,斜面長(zhǎng)L=3.0m.在斜面的下端有一與斜面垂直的擋板.一質(zhì)量為m的小滑塊可視為質(zhì)點(diǎn)，從斜面的最