動能定理及其應(yīng)用學(xué)案

第2節(jié)動能定理及其應(yīng)用班級學(xué)號姓名1．對“外力”的兩點理解(1)“外力”指的是合力，重力、彈力、摩擦力、電場力、磁場力或其他力，它們可以同時作用，也可以不同時作用。(2)既可以是恒力，也可以是變力。2．“＝”體現(xiàn)的二個關(guān)系3.應(yīng)用動能定理的流程

動能定理的應(yīng)用——高考題回顧17．（2022全國1卷）如圖，一半徑為R、粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置，直徑POQ水平。一質(zhì)量為m的質(zhì)點自P點上方高度R處由靜止開始下落，恰好從P點進入軌道。質(zhì)點滑到軌道最低點N時，對軌道的壓力為4mg，g為重力加速度的大小。用W表示質(zhì)點從P點運動到N點的過程中克服摩擦力所做的功。則A．，質(zhì)點恰好可以到達Q點B．，質(zhì)點不能到達Q點C．，質(zhì)點到達Q點后，繼續(xù)上升一段距離D．，質(zhì)點到達Q點后，繼續(xù)上升一段距離25．（18分）（2022全國1卷）如圖，一輕彈簧原長為2R，其一端固定在傾角為37°的固定直軌道AC的底端A處，另一端位于直軌道上B處，彈簧處于自然狀態(tài)，直軌道與一半徑為R的光滑圓弧軌道相切于C點，AC=7R，A、B、C、D均在同一豎直面內(nèi)．質(zhì)量為m的小物塊P自C點由靜止開始下滑，最低到達E點（未畫出），隨后P沿軌道被彈回，最高點到達F點，AF=4R，已知P與直軌道間的動摩擦因數(shù)μ=，重力加速度大小為g．（取sin37°=，cos37°=）（1）求P第一次運動到B點時速度的大?。?）求P運動到E點時彈簧的彈性勢能．（3）改變物塊P的質(zhì)量，將P推至E點，從靜止開始釋放．已知P自圓弧軌道的最高點D處水平飛出后，恰好通過G點．G點在C點左下方，與C點水平相距R、豎直相距R，求P運動到D點時速度的大小和改變后P的質(zhì)量．

25．解：（1）根據(jù)題意可知，B、C間的距離為①設(shè)P到達B點的速度為，有動能定理得：②代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立①②式得：③

（2）設(shè)。P到達E點時的速度為零，設(shè)此時彈力做功為-W，P由B點運動到E點的過程中，由動能定理得：④E、F之間的距離為：⑤P到達E點后反彈，從E點運動到F點的過程中，彈力做功為W,由動能定理：⑥聯(lián)立③④⑤⑥⑤式并由題意給條件得：⑦彈性勢能⑧（3）設(shè)改變后P的質(zhì)量為，D點與G點的水平距離和豎直距離分別為：⑨⑩式中，已應(yīng)用了過C點的圓軌道半徑與豎直方向夾角為的事實。設(shè)P在D點的速到為,由D點運動到G點的時間為t，由平拋運動公式有（11）（12）聯(lián)立⑨⑩（11）（12）得：（13）設(shè)P在C點的速度的大小為，在P由C運動到D的過程中機械能守恒，得：（14）P由E