動能定理及其應用VIP

1、5.2、動能定理及其應用基礎回顧一、動能1定義：物體由于運動而具有的能叫動能2表達式：Ekmv2單位：焦耳(J)3動能是狀態(tài)量4動能是 量(矢量或標量)。5動能具有相對性，動能的大小與參照物的選取有關，中學物理中，一般取地球為參照物二、動能定理內(nèi)容合外力對物體所做的功等于物體 表達式WE k mv22 mv12對定理的理解W0，物體的動能 W0，物體的動能 W0，物體的動能不變適用條件1.動能定理既適用于直線運動，也適用于 2既適用于恒力做功，也適用于 3力可以是各種性質(zhì)的力，既可以同時作用，也可以 題型及重難點題型一：應用動能定理求變力的功應用動能定理求變力的功時，應抓住以下幾點：(1)分析

2、物體受力情況，確定哪些力是恒力哪些力是變力(2)找出恒力的功及變力的功(3)分析物體初末狀態(tài)，求出動能變化量(4)運用動能定理求解例1 質(zhì)量為m的小球被系在輕繩的一端，在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動，運動過程中小球受到空氣阻力的作用設某一時刻小球通過軌道的最低點，此時繩子所受拉力為7mg，此后小球繼續(xù)做圓周運動，經(jīng)過半個圓周恰能通過最高點，則在此過程中小球克服空氣阻力所做的功為()A. B. C. DmgR例2 如圖所示，質(zhì)量為m的物塊與轉(zhuǎn)臺之間能出現(xiàn)的最大靜摩擦力為物塊重力的k倍，物塊與轉(zhuǎn)軸OO相距R，物塊隨轉(zhuǎn)臺由靜止開始轉(zhuǎn)動，當轉(zhuǎn)速增加到一定值時，物塊即將在轉(zhuǎn)臺上滑動，在物塊由靜止到滑動

3、前的這一過程中，轉(zhuǎn)臺的摩擦力對物塊做的功為()A0 B2kmgRC2kmgR D.kmgR題型二：動能定理在多過程中的應用1.應用動能定理解題的步驟(1)選取研究對象，明確并分析運動過程(2)分析受力及各力做功的情況，求出總功；.(3)明確過程始、末狀態(tài)的動能Ek1及Ek2.(4)列方程WEk2Ek1，必要時注意分析題目潛在的條件，列輔助方程進行求解2應用動能定理要注意的幾個問題 (1)正確分析物體受力，要考慮物體受到的所有力，包括重力 (2)要弄清各力做功情況，計算時應把已知功的正、負代入動能定理表達式 (3)有些力在物體運動全過程中不是始終存在，導致物體的運動包括幾個物理過程，物體運動狀態(tài)

4、、受力情況均發(fā)生變化，因而在考慮外力做功時，必須根據(jù)不同情況分別對待3.應用動能定理解題的優(yōu)越性無需深究物體運動過程中狀態(tài)變化的細節(jié)，只需考慮整個過程的功及初末狀態(tài)若過程包含了幾個運動性質(zhì)不同的分過程，既可分段考慮，也可對整個過程考慮但求功時，有些力不是全過程都作用的，必須根據(jù)不同的情況分別對待求出總功例3 冰壺比賽是在水平冰面上進行的體育項目，比賽場地示意圖如圖所示比賽時，運動員從起滑架處推著冰壺出發(fā)，在投擲線AB處放手讓冰壺以一定的速度滑出，使冰壺的停止位置盡量靠近圓心O.為使冰壺滑行得更遠，運動員可以用毛刷擦冰壺運行前方的冰面，使冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)減小設冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)為1

5、0.008，用毛刷擦冰面后動摩擦因數(shù)減小至20.004.在某次比賽中，運動員使冰壺C在投擲線中點處以2 m/s的速度沿虛線滑出為使冰壺C能夠沿虛線恰好到達圓心O點，運動員用毛刷擦冰面的長度應為多少？(g取10 m/s2)例4 如圖所示，ABCD為一豎直平面的軌道，其中BC水平，A點比BC高出10 m，BC長1 m，AB和CD軌道光滑一質(zhì)量為1 kg的物體，從A點以4 m/s的速度開始運動，經(jīng)過BC后滑到高出C點10.3 m的D點速度為零(g取10 m/s2)求：(1)物體與BC軌道的動摩擦因數(shù)(2)物體第5次經(jīng)過B點時的速度(3)物體最后停止的位置距B點多遠例5 如圖所示，一質(zhì)量為m1 kg的

6、小物塊輕輕放在水平勻速運動的傳送帶上的A點，隨傳送帶運動到B點，小物塊從C點沿圓弧切線進入豎直光滑的半圓軌道恰能做圓周運動已知圓弧半徑R0.9m，軌道最低點為D，D點距水平面的高度h0.8m小物塊離開D點后恰好垂直碰擊放在水平面上E點的固定傾斜擋板已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)0.3，傳送帶以5 m/s恒定速率順時針轉(zhuǎn)動（g取10 m/s2），試求：（1）傳送帶AB兩端的距離；（2）小物塊經(jīng)過D點時對軌道的壓力的大??；（3）傾斜擋板與水平面間的夾角的正切值考點集訓1如圖所示，質(zhì)量為m的物塊，在恒力F的作用下，沿光滑水平面運動，物塊通過A點和B點的速度分別是vA和vB，物塊由A運動到B點的過程中

7、，力F對物塊做的功W為( )AWmvB2mvA2 BWmvB2mvA2CWmvA2mvB2 D由于F的方向未知，W無法求出2一個質(zhì)量為0.5 kg的物體，從靜止開始做直線運動，物體所受合外力F隨物體位移x變化的圖象如圖所示，則物體位移x8 m時，物體的速度為()A2 m/s B8 m/sC4 m/s D4 m/s3. 如圖所示，電梯質(zhì)量為M，地板上放置一質(zhì)量為m的物體鋼索拉電梯由靜止開始向上加速運動，當上升高度為H時，速度達到v，則( )A地板對物體的支持力做的功等于mv2B地板對物體的支持力做的功等于mgHC鋼索的拉力做的功等于mv2MgHD合力對電梯M做的功等于Mv24木塊在水平恒力F作用

8、下，由靜止開始在水平路面上前進x，隨即撤去此恒力后又前進2x才停下來設運動全過程中路面情況相同，則木塊在運動中所獲得的動能的最大值為( )A.Fx B.Fx CFx D. Fx5用水平力F拉一物體，使物體在水平地面上由靜止開始做勻加速直線運動，t1時刻撤去拉力F，物體做勻減速直線運動，到t2時刻停止其速度時間圖象如圖所示，且，若拉力F做的功為W1，平均功率為P1；物體克服摩擦阻力Ff做的功為W2，平均功率為P2，則下列選項正確的是( )AW1W2；F2Ff BW1W2；F2FfCP1P2；F2Ff DP1P2；F2Ff6如圖所示，斜面高h，質(zhì)量為m的物塊，在沿斜面向上的恒力F作用下，能勻速沿斜

9、面向上運動，若把此物塊放在斜面頂端，在沿斜面向下同樣大小的恒力F作用下物塊由靜止向下滑動，滑至底端時其動能的大小為：Amgh B2mgh C2Fh DFh7如圖所示，長為L的長木板水平放置，在木板的A端放置一個質(zhì)量為m的小物塊現(xiàn)緩慢地抬高A端，使木板以左端為軸轉(zhuǎn)動，當木板轉(zhuǎn)到與水平面的夾角為時小物塊開始滑動，此時停止轉(zhuǎn)動木板，小物塊滑到底端的速度為v，則在整個過程中( )A支持力對物塊做功為0B支持力對小物塊做功為mgLsin C摩擦力對小物塊做功為mgLsin D滑動摩擦力對小物塊做功為mv2mgLsin 8如圖所示，小木塊可以分別從固定斜面的頂端沿左邊或右邊由靜止開始滑下，且滑到水平面上的

10、A點或B點停下假定小木塊和斜面及水平面間的動摩擦因數(shù)相同，斜面與水平面平滑連接，圖中水平面上的O點位于斜面頂點正下方，則( )A距離OA小于OB B距離OA大于OBC距離OA等于OB D無法作出明確判斷9如圖所示，質(zhì)量為M的木塊放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的子彈以速度v0沿水平方向射中木塊并最終停留在木塊中與木塊一起以速度v運動當子彈進入木塊的深度為x時兩者相對靜止，這時木塊前進的距離為L，若木塊對子彈的摩擦阻力為f視為恒力，下列關系正確的是( )AfL BfLCfx Df(L+x)10如圖所示，質(zhì)量為m的物體靜置在水平光滑的平臺上，系在物體上的繩子跨過光滑的定滑輪，由地面上的人以速度v0向右

11、勻速拉動，設人從地面上平臺的邊緣開始向右行至繩與水平方向夾角為 45°處，在此過程中人對物體所做的功為()A.B.C.Dmv11. 如圖所示，半徑R0.4 m的光滑半圓軌道與粗糙的水平面相切于A點，質(zhì)量為m1 kg的小物體(可視為質(zhì)點)在水平拉力F的作用下，從靜止開始由C點運動到A點，物體從A點進入半圓軌道的同時撤去外力F，物體沿半圓軌道通過最高點B后做平拋運動，正好落在C點，已知AC2 m，F(xiàn)15 N，g取10 m/s2，試求：(1)物體在B點時的速度大小以及此時半圓軌道對物體的彈力(2)物體從C到A的過程中，摩擦力做的功12如圖所示，甲圖是游樂場中過山車的實物圖片，乙圖是過山車的原理圖。在原理圖中，半徑分別為R12.0m和R28.0m的兩個光滑圓形軌道固定在傾角為37°斜軌道面上的Q、Z兩點，且兩圓形軌道的最高點A、B均與P點平齊，