2017-2018學(xué)年同步備課套餐之高一物理教科版版必修2模塊要點(diǎn)回眸：第四章 第24點(diǎn)

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第24點(diǎn)學(xué)會(huì)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和動(dòng)能定理兩種觀點(diǎn)解題動(dòng)能定理是從功的定義式出發(fā),結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)出來的。所以，解決物體在恒力作用下的直線運(yùn)動(dòng)問題，可以用牛頓第二定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解,也可以用動(dòng)能定理求解.應(yīng)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律解題時(shí),涉及的有關(guān)物理量比較多,對運(yùn)動(dòng)過程的細(xì)節(jié)也要仔細(xì)研究,而應(yīng)用動(dòng)能定理解題只需考慮外力做功和初、末兩個(gè)狀態(tài)的動(dòng)能，并且可以把不同的運(yùn)動(dòng)過程合并為一個(gè)全過程來處理.一般情況下，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律能夠解決的問題，用動(dòng)能定理也可以求解,并且更為簡捷。對點(diǎn)例題如圖1所示，一個(gè)物體從斜面上高h(yuǎn)處由靜止滑下并緊接著在水平面上滑行一段距離后停止。測得停止處相對開始運(yùn)動(dòng)處的水平距離為l，不考慮物體滑至斜面底端的碰撞作用,并認(rèn)為斜面與水平面和物體的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，求動(dòng)摩擦因數(shù)μ.圖1解題指導(dǎo)解法一用動(dòng)能定理求解以物體為研究對象,它從靜止開始運(yùn)動(dòng)，最后又靜止在水平面上，整個(gè)過程中物體的動(dòng)能沒有變化，即Ek2＝Ek1＝0物體沿斜面下滑時(shí),重力和摩擦力對物體做功,支持力不做功，設(shè)斜面傾角為α,斜面長為L，則重力和摩擦力的功分別為WG＝mghWf1＝－μmgLcosα物體在水平面上滑行時(shí)，重力和支持力不做功，僅有摩擦力做功，設(shè)物體在水平面上滑行的距離為l2,則Wf2＝－μmgl2根據(jù)動(dòng)能定理得WG＋Wf1＋Wf2＝Ek2－Ek1即mgh－μmgLcosα－μmgl2＝0又l＝eq\f(h,tanα）＋l2，h＝Lsinα解得μ＝eq\f(h,Lcosα＋l2）＝eq\f（h，l)解法二用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解設(shè)斜面傾角為α，物體沿斜面下滑時(shí)，由牛頓第二定律得mgsinα－μmgcosα＝ma1設(shè)斜面長為L,物體滑到斜面底端時(shí)的速度為v1，則veq\o\al(

2，1）＝2a1L物體在水平面上滑行時(shí),由牛頓第二定律得－μmg＝ma2設(shè)物體在水平面上滑行的距離為l2，則－veq\o\al(

2，1)＝2a2l2又l＝eq\f(h,tanα)＋l2,h＝Lsinα聯(lián)立以上各式解得：μ＝eq\f（h，Lcosα＋l2）＝eq\f（h，l）答案eq\f(h,l）如圖2所示，質(zhì)量為m的物體,從高為h、傾角為θ的光滑斜面頂端由靜止開始沿斜面下滑，最后停在水平面上，已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,物體從斜面滑上水平面時(shí)速度大小不變,求：圖2（1)物體滑至斜面底端時(shí)的速度大小;(2)物體在水平面上滑行的距離。答案（1)eq\r(2gh）（2)eq\f(h，μ)解析解法一用動(dòng)能定理求解（1）由動(dòng)能定理可得mgh＝eq\f(1,2）mv2，解得v＝eq\r（2gh）。(2)設(shè)物體在水平面上滑行的距離為l，由動(dòng)能定理得－μmgl＝0－eq\f(1，2）mv2，解得l＝eq\f(v2，2μg)＝eq\f(h,μ）。此題也可對整個(gè)過程運(yùn)用動(dòng)能定理求解：mgh－μmgl＝0－0整理得l＝eq\f（h，μ）.解法二用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解（1）沿斜面下滑的加速度a1＝gsinθ斜面長l1＝eq\f（h,sinθ）由2a1l1＝v2得v＝eq\r（2a1l1）＝eq\r（2gh).（2）在水平面上滑行的加速度a2＝－μg由0－v2＝2a2l得l＝eq\f（h，μ)。

攀上山峰，見識(shí)險(xiǎn)峰