動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用學(xué)案

1、動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用(學(xué)案)一、利用動(dòng)能定理求變力的功和多過(guò)程問(wèn)題1、動(dòng)能定理對(duì)變力做功情況也適用。動(dòng)能定理可用于求變力的功、曲線運(yùn)動(dòng)中的功以及復(fù)雜過(guò)程中的功能轉(zhuǎn)換問(wèn)題。2、應(yīng)用動(dòng)能定理解題的特點(diǎn)：跟過(guò)程的細(xì)節(jié)無(wú)關(guān)，即不追究全過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和狀態(tài)變化細(xì)節(jié)。只跟初末狀態(tài)有關(guān)。11W=mv2一mv2=AE合2221K3、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，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

2、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.練習(xí)1、如圖甲所示，質(zhì)量m=1kg的物體靜止在光滑的水平面上，t=0時(shí)刻，物體受到一個(gè)變力F作用,t=1s時(shí)，撤去力F,某時(shí)刻物體滑上傾角為37°的粗糙斜面；已知物體從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到斜面最高點(diǎn)的v-t圖象如圖乙所示，不計(jì)其他阻力，g取10m/s2,求：變力F做的功；(2)物體從斜面底端滑到最高點(diǎn)過(guò)程中克服摩擦力做功的平均功率；物體回到出發(fā)點(diǎn)的速度大小.練習(xí)2、用鐵錘把釘子釘入木板，設(shè)木板對(duì)釘子的阻力與釘入木板深度成正比，已知鐵錘第一次將釘子打入木板的深度為d,如果鐵錘第二次敲釘子時(shí)做的功與第一次相同，求釘子第二次進(jìn)

3、入木板的深度是多少？練習(xí)3、某興趣小組讓遙控小車在水平的直軌道上由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，作出小車運(yùn)動(dòng)的V-t圖象，如圖所示,已知小車運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，2s14s時(shí)間段內(nèi)小車的功率保持不變,在14s末停止遙控而讓小車自由滑行。小車的質(zhì)量為lkg，可認(rèn)為在整個(gè)過(guò)程中小車所受到的阻力大小不變。求：(1)小車所受到的阻力大??；(2) 小車勻速行駛階段的功率；(3) 小車在加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中位移的大小。練習(xí)4、如圖7所示為一滑草場(chǎng)某條滑道由上、下兩段高均為h與水平面傾角分別為45°和37°的滑道組成，滑草車與草地之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為質(zhì)量為m的載人滑草車從坡頂由靜止開(kāi)始下滑，經(jīng)過(guò)上、下兩段滑道后，最后恰

4、好靜止于滑道的底端（不計(jì)滑草車在兩段滑道交接處的能量損失,重力加速度為g,sin37。=0.6,cos37。=0.8）.則（）6B.載人滑草車最大速度為2ghA.動(dòng)摩擦因數(shù)=7C.載人滑草車克服摩擦力做功為mghD.載人滑草車在下段滑道上的加速度大小為|g二、動(dòng)能定理在平拋圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用1、動(dòng)能定理常與平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)相結(jié)合，解決這類問(wèn)題要特別注意：（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：繩桿圓管&也的受力情況重力、繩的拉力重力、桿的拉力或支體力重力、外管

5、壁的支持力或內(nèi)管壁的支持力最高點(diǎn)啟的速度"0>0練習(xí)5、如圖所示，一段斜的直軌道和與之相切的圓形軌道連接而成，光滑，圓形軌道的半徑為/?。一質(zhì)量為m的小物塊從斜軌道上某處由靜止開(kāi)始下滑，然后沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)。要求物塊能通過(guò)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(guò)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。練習(xí)6、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(kāi)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E37o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sin37o=O.6，取g

6、=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(guò)程中克服摩擦力做的功.練習(xí)7、如圖所示，質(zhì)量為m的小球用長(zhǎng)為L(zhǎng)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。貝y：(1)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速率?”7(2)若不計(jì)空氣阻力，則初速度vO為多少？若初速度二二二，貝y小球在A到B過(guò)程中克服空氣阻力做了多少功?練習(xí)8、如圖所示，一長(zhǎng)L=0.45m不可伸長(zhǎng)的輕繩上端懸掛于M點(diǎn)，下端系一質(zhì)量m=1.0kg的小球，CDE是一豎直固定的圓弧形軌道，

7、半徑R=0.50m，OC與豎直方向的夾角0=60°，現(xiàn)將小球拉到A點(diǎn)(保持繩繃直且水平)由靜止釋放，當(dāng)它經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)繩恰好被拉斷，小球平拋后，從圓弧軌道的C點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入軌道，剛好能到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)E,重力加速度g取10m/s2，求:(1) 小球到B點(diǎn)時(shí)的速度大??；(2) 輕繩所受的最大拉力大小；(3) 小球在圓弧軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)克服阻力做的功.三、動(dòng)能定理在多過(guò)程往復(fù)運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用1.在含有摩擦力的往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，注意兩種力做功的區(qū)別(1)重力做功只與初、末位置有關(guān)，而與路徑無(wú)關(guān)；（2）滑動(dòng)摩擦力（或全部阻力）做功與路徑有關(guān)，克服摩擦力（或全部阻力）做的功W=Ffs（s為路程）.練習(xí)

8、9、如圖AB與CD是兩個(gè)對(duì)稱斜面，其長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)，斜面與光滑圓弧相切相連，圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角為120°，半徑R為2m,個(gè)質(zhì)量為2kg的物體從距離圓弧低端h=3m處，以初速度4m/s向下滑動(dòng)，物體與斜面的動(dòng)'摩因數(shù)為0.2，求物體在斜面上一共能運(yùn)動(dòng)多少路程？練習(xí)10、某游樂(lè)場(chǎng)的滑梯可以簡(jiǎn)化為如圖所示豎直面內(nèi)的ABCD軌道，AB為長(zhǎng)L=6m、傾角a=37。的斜軌道，BC為水平軌道，CD為半徑R=15m、圓心角”=37。的圓弧軌道，軌道AB段粗糙，其余各段均光滑一小孩（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)以初速度v°=2V3m/s下滑，沿軌道運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)的速度恰好為零（不計(jì)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的能量損失）.已知該小孩的質(zhì)量m=30kg,取sin3