动能定理经典超经典不看后悔 2

动能定理经典超经典不看后悔 2
动能定理经典超经典不看后悔 2

1、动能定理应用的基本步骤

应用动能定理涉及一个过程,两个状态.所谓一个过程是指做功过程,应明确该过程各外力所做的总功;两个状态是指初末两个状态的动能.

动能定理应用的基本步骤是:

①选取研究对象,明确并分析运动过程.

②分析受力及各力做功的情况,受哪些力?每个力是否做功?在哪段位移过程中做功?正功?负功?做多少功?求出代数和.

③明确过程始末状态的动能E k1及E K2

④列方程W=E K2一E k1,必要时注意分析题目的潜在条件,补充方程进行求解.

2、应用动能定理的优越性

(1)由于动能定理反映的是物体两个状态的动能变化与其合力所做功的量值关系,所以对由初始状态到终止状态这一过程中物体运动性质、运动轨迹、做功的力是恒力还是变力等诸多问题不必加以追究,就是说应用动能定理不受这些问题的限制.

(2)一般来说,用牛顿第二定律和运动学知识求解的问题,用动能定理也可以求解,而且往往用动能定理求解简捷.可是,有些用动能定理能够求解的问题,应用牛顿第二定律和运动学知识却无法求解.可以说,熟练地应用动能定理求解问题,是一种高层次的思维和方法,应该增强用动能定理解题的主动意识.

(3)用动能定理可求变力所做的功.在某些问题中,由于力F的大小、方向的变化,不能直接用W=Fscosα求出变力做功的值,但可由动能定理求解.

一、整过程运用动能定理

(一)水平面问题

1、一物体质量为2kg,以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行。从某时刻起作用一向右的水平力,经过一段时间后,滑块的速度方向变为水平向右,大小为4m/s,在这段时间内,水平力做功为()

A. 0

B. 8J

C. 16J

D. 32J

2、一个物体静止在不光滑的水平面上,已知m=1kg,u=0.1,现用水平外力F=2N,拉其运动5m后立即撤去水

平外力F,求其还能滑m(g取

2

/

10s m)

3、总质量为M 的列车,沿水平直线轨道匀速前进,其末节车厢质量为m ,中途脱节,司机发觉时,机车已行驶L 的距离,于是立即关闭油门,除去牵引力,如图所示。设运动的阻力与质量成正比,机车的牵引力是恒定的。当列车的两部分都停止时,它们的距离是多少?

(二)竖直面问题(重力、摩擦力和阻力) 1、人从地面上,以一定的初速度

v 将一个质量为m 的物体竖直向上抛出,上升的最大高度为h ,空中受的空气阻

力大小恒力为f ,则人在此过程中对球所做的功为( )

A. 2021mv

B. fh mgh -

C. fh

mgh mv -+2021 D. fh mgh +

2、一小球从高出地面H 米处,由静止自由下落,不计空气阻力,球落至地面后又深入沙坑h 米后停止,求沙坑对球的平均阻力是其重力的多少倍。

V 0

(三)斜面问题

1、如图所示,斜面足够长,其倾角为α,质量为m 的滑块,距挡板P 为S 0,以初速度V 0沿斜面上滑,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力,若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失,求滑块在斜面上经过的总路程为多少?

2、一块木块以s m v /100=初速度沿平行斜面方向冲上一段长L=5m ,倾角为?=30α的斜面,见图所示木块与

斜面间的动摩擦因数2.0=μ,求木块冲出斜面后落地时的速率(空气阻力不计,2

/10s m g =)。

3、如图所示,小滑块从斜面顶点A 由静止滑至水平部分C 点而停止。已知斜面高为h ,滑块运动的整个水平距离为s ,设转角B 处无动能损失,

(四)圆弧

1、如图所示,质量为m 的物体A ,从弧形面的底端以初速v 0

往上滑行,达到某一高度后,又循原路返回,且继

二、分过程运用动能定理

1、一个物体以初速度v 竖直向上抛出,它落回原处时的速度为2v

,设运动过程中阻力大小保持不变,则重力与

阻力之比为( )

A. 3:5

B. 3:4

C. 1:2

D. 1:1

2、质量为m 的物体以速度v 竖直向上抛出,物体落回地面时,速度大小为3/4v ,设物体在运动中所受空气阻力大小不变,求:

(1)物体运动中所受阻力大小;

(2)若碰撞中无机械能损失,求物体运动的总路程。

三、动能定理求变力做功问题

1.、如图所示,质量为m 的小球用长L 的细线悬挂而静止在竖直位置。在下列三种情况下,分别用水平拉力F 将小球拉到细线与竖直方向成θ角的位置。在此过程中,拉力F 做的功各是多少?

⑴用F 缓慢地拉;( ) ⑵F 为恒力;( )

⑶若F 为恒力,而且拉到该位置时小球的速度刚好为零。( ) 可供选择的答案有

A.θcos FL B .θsin FL C .()θcos 1-FL

D .()θcos 1-mgL

2、假如在足球比赛中,某球员在对方禁区附近主罚定位球,并将球从球门右上角擦着横梁踢进球门.球门的高度为h ,足球飞入球门的速度为v ,足球的质量为m ,不计空气阻力和足球的大小,则该球员将足球踢出时对足球

做的功W 为。

3.如图所示,AB 为1/4圆弧轨道,半径为0.8m ,BC 是水平轨道,长L=3m ,BC 处的摩擦系数为1/15,今有质量m=1kg 的物体,自A 点从静止起下滑到C 点刚好停止。求物体在轨道AB 段所受的阻力对物体做的功。

4、如图4-12所示,质量为m 的物体静放在水平光滑的平台上,系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮由地面以速度v 0向右匀速走动的人拉着,设人从地面上且从平台的边缘开始向右行至绳和水平方向成30°角处,在此过程中人所做的功为:

A.2

021mv B.2

0mv

C.2

03

2mv

D.2

08

3mv

四、动能定理求连接体问题

1、如图所示,A 、B 两物体的质量

2,A B B m m m m

==,用长为L 的不可伸长的线连接后放在水平桌面上,在水

B

C

平恒力F 的作用下以速度V 做匀速直线运动,某一瞬间线突然断裂,保持F 不变继续拉A 一段距离0

s 后撤

去,当A 、B 都停止时相距多远?

2、如图所示,m A =4kg,m B =1kg,A 与桌面间的动摩擦因数μ=0.2,B 与地面间的距离s=0.8m,A 、B 间绳子足够长,A 、B 原来静止,求:(g 取10m/s2)(1)B 落到地面时的速度为多大;(2)B 落地后,A 在桌面上能继续滑行多远才能静止下来。

3、如图,质量为m 1的物体A 经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m 2的物体B 相连,弹簧的劲度系数为k ,A 、B 都处于静止状态。一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮,一端连物体A ,另一端连一轻挂钩。开始时各段绳都处于伸直状态,A 上方的一段绳沿竖直方向。现在挂钩上升一质量为m 3的物体C 并从静止状态释放,已知它恰好能使B 离开地面但不继续上升。若将C 换成另一个质量为(m 1+m 2)的物体D ,仍从上述初始位置由静止状态释放,则这次B 刚离地时D 的速度的大小是多少?已知重力加速度为g 。

题型五:动能定理与其它规律的综合问题

1、如图,质量m=60 kg 的高山滑雪运动员,从A 点由静止开始

沿雪道滑下,从

B 点水平飞出后又落在与水平面成倾角θ=37°的斜坡上

C 点.已知AB 两点间的高度差为hAB=25 m,B 、C 两点间的距离为s=75 m(g 取

10

m/s2,sin37°=0.6).求:

(1)运动员从B 点飞出时的速度

B

V 的大小;

(2)动员从A 到B 过程中克服摩擦力所做的功.

2、滑雪者从A 点由静止沿斜面滑下,经一平台后水平飞离B 点,地面上紧靠平台有一个水平台阶,空间几何尺度如图所示.斜面、平台与滑雪板之间的动摩擦因数为μ.假设滑雪者由斜面底端进入平台后立即沿水平方向运动,且速度大小不变.求:

(1)滑雪者离开B 点时的速度大小;

(2)滑雪者从B 点开始做平抛运动的水平距离s.

题型六:应用动能定理处理板块模型

1、质量为M 的长木板放在光滑的水平面上,一个质量为m 的滑块以初速度

V 滑

上木板表面,滑块和木板间的动摩擦因数为 ,最终A 、B 以共同的速度V 在光滑水平面上运动。 试求滑块和

木板间的相对位移。

2、如图所示,在光滑的水平面上有一平板小车M正以速度v向右运动,现将一个质量为m的木块无初速放到小车

上,由于木块和小车之间的摩擦力作用,小车的速度将发生变化.为使小车保持原来的运动速度不变,必须及时地施加一向右的水平恒力F,当F作用一段时间后撤去时,木块恰能随小车一起以速度v共同向右运动,设木块和小车间的动摩擦因数为μ.求在上述过程中,水平恒力对小车做的功.

动能定理复习讲义全

三.动能与动能定理 1. 动能:(1)物体由于运动而具有的能量叫做动能, 动能的大小等于质量与速率平方乘积的一半,2 12 k E mv = ,动能是标量,单位是焦耳(J ) 。 (2)当物体只是速度大小改变时,动能不变。由于速度的大小与参考系有关,所以动能也具有相对性。 例1. 如图所示,分别表示物体的速度、位移、所受合外力、动能随时间变化情况,其中表示物体受力一定平衡的是( ) 2. 动能定理 (1)定理的推导: 由牛顿第二定律:=F ma , 又由运动学公式:22 212v v as -=, 联立得:222111 22 Fs mv mv = -。 由上式可得:外力对物体做的总功,等于物体动能的增量。这就是动能定理。 (2)动能定理的解题步骤 ①明确研究对象和研究过程,②分析受力情况,求出各个力做功的情况,正功还是负功, ③找出物体初末状态的动能(或动能的变化量),④建立方程,求解未知量。 例1.质量为2m kg =的物体,在12F N =的水平拉力作用下沿水平面由静止加速运动,动摩擦因数为0.2,则物体运动8m 后,速度变为多大?若此时撤去力F ,物体还能运动多远? 例2. 以10m/s 的初速度竖直向上抛出一个质量为0.5kg 的物体,它上升的最大高度为4m ,设空气对物体的阻力大小不变,求物体落回抛出点时的动能。 例3. 一个质量为1kg 的物体被人用手由静止向上提升1m ,这时物体的速度是2m/s ,分别求手对物体做的功、合力对物体做的功和物体克服重力做的功为多少(g 取10m/s 2)? 例4. 某市规定:卡车在市区内行驶速度不得超过40km/h ,一次一辆卡车在市区路面紧急刹车后,量得刹车痕迹s = 18m ,假设车轮与路面的滑动摩擦系数为0.4。问这辆车是否违 A B C D 1v 2v

动能定理应用及典型例题(整理好用)

动能定理及应用 动能定理 1、内容: ________________________________________________________________________________ 2、动能定理表达式:_____________________________________________________________________ 3、理解:①F合在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中动能的变化。 F合做正功时,物体动能增加;F合做负功时,物体动能减少。 ②动能定理揭示了合外力的功与动能变化的关系。 4、适用范围:适用于恒力、变力做功;适用于直线运动,也适用于曲线运动。 5、应用动能定理解题步骤: A、明确研究对象及研究过程 B进行受力分析和做功情况分析 C确定初末状态动能 D列方程、求解。 1、一辆5吨的载重汽车开上一段坡路,坡路上S=100m坡顶和坡底的高度差h=10m汽车山坡前的速度是10m/s, 上到坡顶时速度减为 5.0m/s。汽车受到的摩擦阻力时车重的0.05倍。求汽车的牵引力。 2、一小球从高出地面H米处,由静止自由下落,不计空气阻力,球落至地面后又深入沙坑h米后停止,求沙坑对 球的平均阻力是其重力的多少 倍。 3、质量为5 x 105kg的机车,以恒定的功率沿平直轨道行驶,在大 速度15m/s ?若阻力保持不变,求机车的功率和所受阻力的数值. 3min内行驶了1450m,其速度从10m/s增加到最 4、质量为M、厚度为d的方木块,静置在光滑的水平面上,如图所示,一子弹以初速度V。水平射穿木块,子弹 的 质量为m,木块对子弹的阻力为f且始终不变,在子弹射穿木块的过程中,木块发生的位移为L。求子弹射穿木块后,子弹和木块的速度各为多少? 5、如图所示,质量m=1kg的木块静止在高h=1.2m的平台上,木块与平台间的动摩擦因数使木块产生位移S=3m时撤去,木块又滑行9=1m时飞出平台,求木块落地时速度的大小?"=0.2,用水平推力F=20N, 2 (空气阻力不计, g=10m/s ) 图6-3-1

动能定理典型例题附答案

1、如图所示,质量m=0.5kg的小球从距地面高H=5m处自由下落,到达地面恰能沿凹陷于地面的半圆形槽壁运动,半圆槽半径R=0.4m.小球到达槽最低点时的速率为10m/s,并继续滑槽壁运动直至槽左端边缘飞出,竖直上升,落下后恰好又沿槽壁运动直至从槽右端边缘飞出,竖直上升、落下,如此反复几次.设摩擦力大小恒定不变:(1)求小球第一次离槽上升的高度h.(2)小球最多能飞出槽外几次 (g取10m/s2) 2、如图所示,斜面倾角为θ,滑块质量为m,滑块与斜 面的动摩擦因数为μ,从距挡板为s0的位置以v0的速度 沿斜面向上滑行.设重力沿斜面的分力大于滑动摩擦 力,且每次与P碰撞前后的速度大小保持不变,斜面足 够长.求滑块从开始运动到最后停止滑行的总路程s. 3、有一个竖直放置的圆形轨道,半径为R,由左右两部分组成。如图所示,右半部分AEB是光滑的,左半部分BFA 是粗糙的.现在最低点A给一个质量为m的小球一个水平向右的初速度,使小球沿轨道恰好运动到最高点B,小球在B 点又能沿BFA轨道回到点A,到达A点时对轨道的压力为4mg 1、求小球在A点的速度v0 2、求小球由BFA回到A点克服阻力做的功 4、如图所示,质量为m的小球用长为L的轻质细线悬于O点,与O 点处于同一水平线上的P点处有一根光滑的细钉,已知OP = L/2,在A点给小球一个水平向左的初速度v ,发现小球恰能到达跟P点在同一竖直线上的最高点B.则:(1)小球到达B点时的速率(2)若不计空气阻力,则初速度v0为多少 (3)若初速度v0=3gL,则在小球从A到B的过程中克服空气阻力做了多少功v0 E F R

5、如图所示,倾角θ=37°的斜面底端B 平滑连接着半径r =0.40m 的竖直光滑圆轨道。质量m =0.50kg 的小物块,从距地面h =2.7m 处沿斜面由静止开始下滑,小物块与斜面间的动摩擦因数μ=,求:(sin37°=,cos37°=,g =10m/s 2 ) (1)物块滑到斜面底端B 时的速度大小。 (2)物块运动到圆轨道的最高点A 时,对圆轨道的压力大小。 6、质量为m 的小球被系在轻绳一端,在竖直平面内做半径为R 的圆周运动,运动过程中小球受到空气阻力的作用.设某一时刻小球通过轨道的最低点,此时绳子的张力为7mg,此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周恰能通过最高点,则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为( ) 7\如图所示,AB 与CD 为两个对称斜面,其上部都足够长,下部 分分别与一个光滑的圆弧面的两端相切,圆弧圆心角为1200, 半径R=2.0m,一个物体在离弧底E 高度为h=3.0m 处,以初速 度V 0=4m/s 沿斜面运动,若物体与两斜面的动摩擦因数均为μ =,则物体在两斜面上(不包括圆弧部分)一共能走多少路程(g=10m/s 2 ). 8、如图所示,在光滑四分之一圆弧轨道的顶端a 点,质量为m 的物块(可视为质点)由静止开始下滑,经圆弧最低点b 滑上粗糙水平面,圆弧轨道在b 点与水平轨道平滑相接,物块最终滑至c 点停止.若圆弧轨道半径为R ,物块与水平面间的动摩擦因数为μ, 则:1、物块滑到b 点时的速度为 2、物块滑到b 点时对b 点的压力是 3、c 点与b 点的距离为 θ A B O h A B C D O R E h

【最新推荐】2020版物理新素养导学同步(新教材)人教必修二讲义:第8章 3.动能和动能定理 Word版含答案(1

3.动能和动能定理 【学习素养·明目标】科学观念:1.知道动能的符号、单位和表达式,会根据动能的表达式计算物体的动能.2.能运用牛顿第二定律与运动学公式导出动能定理,理解动能定理的物理意义.3.能应用动能定理解决简单的问题.科学思维:1.通过动能定理的推导,培养科学思维能力.2.通过动能定理的应用,培养逻辑思维能力和综合分析问题的能力. 一、动能的表达式 1.定义

物体由于运动而具有的能量.2.表达式 E k=1 2m v 2. 3.单位 与功的单位相同,国际单位为焦耳. 1 J=1 kg·m2·s-2. 4.物理量特点 (1)具有瞬时性,是状态量. (2)具有相对性,选取不同的参考系,同一物体的动能一般不同,通常是指物体相对于地面的动能. (3)是标量,没有方向,E k≥0. 二、动能定理 1.动能定理的内容 力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中动能的变化. 2.动能定理的表达式 (1)W=1 2m v 2 2- 1 2m v 2 1. (2)W=E k2-E k1. 说明:式中W为合外力做的功,它等于各力做功的代数和.3.动能定理的适用范围

不仅适用于恒力做功和直线运动,也适用于变力做功和曲线运动情况. 1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)速度大的物体动能也大. (×) (2)某物体的速度加倍,它的动能也加倍.(×) (3)合外力做功不等于零,物体的动能一定变化.(√) (4)物体的速度发生变化,合外力做功一定不等于零.(×) (5)物体的动能增加,合外力做正功.(√) 2.在水平路面上,有一辆以36 km/h行驶的客车,在车厢后座有一位乘客甲,把一个质量为4 kg的行李以相对客车5 m/s的速度抛给前方座位的另一位乘客乙,则行李的动能是() A.500 J B.200 J C.450 J D.900 J C[行李相对地面的速度v=v车+v相对=15 m/s,所以行李的动能E k=1 2 m v2=450 J,选项C正确.] 3.(多选)一物体在运动过程中,重力做了-2 J的功,合力做了4 J的功,则() A.该物体动能减少,减少量等于4 J B.该物体动能增加,增加量等于4 J C.该物体重力势能减少,减少量等于2 J

动能和动能定理,机械能守恒典型例题和练习(精品)

学习目标 1. 能够推导并理解动能定理知道动能定理的适用围 2. 理解和应用动能定理,掌握外力对物体所做的总功的计算,理解“代数和”的含义。 3. 确立运用动能定理分析解决具体问题的步骤与方法 类型一 .常规题型 例1. 用拉力F 使一个质量为m 的木箱由静止开始在水平冰道上移动了s ,拉力 F 跟 木 箱 前进的方向的夹角为,木箱与冰道间的动摩擦因数为,求木箱获得的速度αμ 例2. 质量为m 的物体静止在粗糙的水平地面上,若物体受水平力F 的作用从静止起通过位移s 时的动能为E1,当物体受水平力2F 作用,从静止开始通过相同位移s ,它的动能为E2,则: A. E2=E1 B. E2=2E1 C. E2>2E1 D. E1<E2<2E1 针对训练 材料相同的两个物体的质量分别为m1和m2,且m m 124=,当它们以相同的初动能在水平面上滑行,它们的滑行距离之比s s 12:和滑行时间之比 t t 12:分别是多少?(两物体与水平面的动摩擦因数相同)

类型二、应用动能定理简解多过程问题 例3:质量为m的物体放在动摩擦因数为μ的水平面上,在物体上施加水平力F 使物体由静止开始运动,经过位移S后撤去外力,物体还能运动多远? 例4、一个物体从斜面上高h处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止,测得停止处对开始运动处的水平距离为S,如图2-7-6,不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用,并设斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同.求动摩擦因数μ. 2-7-6 针对训练2 将质量m=2kg的一块石头从离地面H=2m高处由静止开始释放,落入泥潭并陷入泥中h=5cm深处,不计空气阻力,求泥对石头的平均阻力。(g 取10m/s2)

动能定理经典试题

动能定理试题 1、 一架喷气式飞机,质量m =5×103kg ,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s =5.3×102m 时,达到起飞的速度v =60m/s ,在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍(k =0.02),求飞机受到的牵引力。 2、 在h 高处,以初速度v 0向水平方向抛出一个小球,不计空气阻力,小球着地时速度大小为( ) A. gh v 20+ B. gh v 20- C. gh v 220+ D. gh v 220- 3、 一质量为 m 的小球,用长为l 的轻绳悬挂于O 点。小球在水平拉力F 作用下,从平衡位置P 点很缓慢地移动到Q 点,如图2-7-3所示,则拉力F 所做的功为( ) A. mgl cos θ B. mgl (1-cos θ) C. Fl cos θ D. Flsin θ 4、 如图所示,光滑水平面上,一小球在穿过O 孔的绳子的拉力作用下沿一圆周匀速运动,当绳的拉力为F 时,圆周半径为R ,当绳的拉力增大到8F 时,小球恰可沿半径为R /2的圆周匀速运动在上述增大拉力的过程中,绳的拉力对球做的功为________. 5、 如图2-7-4所示,绷紧的传送带在电动机带动下,始终保持v 0=2m/s 的速度匀速运行,传送带与水平地面的夹角θ=30°,现把一质量m =l0kg 的工件轻轻地放在传送带底端,由传送带传送至h =2m 的高处。已知工件与传送带间的动摩擦因数2 3=μ,g 取10m/s 2。 (1) 试通过计算分析工件在传送带上做怎样的运动? (2) 工件从传送带底端运动至h =2m 高处的过程中摩擦力对工件做了多少功?. 6、 如图4所示,AB 为1/4圆弧轨道,半径为R=0.8m ,BC 是水平轨道,长S=3m ,BC 处的摩擦系数为μ=1/15,今有质量m=1kg 的物体,自A 点从静止起下滑到C 点刚好停止。求物体在轨道AB 段所受的阻力对物体做的功。 2-7-3 θ F O P Q l 2-7-4

动能定理典型例题

动能定理典型例题

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动能定理典型例题 【例题】 1、一架喷气式飞机,质量m=5.0×103kg,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s=5.3×102m,达到起飞速度v=60m/s,在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍(k=0.02)。求飞机受到的牵引力。 2、在动摩擦因数为μ的粗糙水平面上,有一个物体的质量为m,初速度为V1,在与 运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移S,如图所示,试求物体的末速度V2。 拓展:若施加的力F变成斜向右下方且与水平方向成θ角,求物体的末速度V2 V滑上动摩擦因数为μ的粗糙水平面上,最后3、一个质量为m的物体以初速度 静止在水平面上,求物体在水平面上滑动的位移。

4、一质量为m的物体从距地面高h的光滑斜面上滑下,试求物体滑到斜面底端 的速度。 拓展1:若斜面变为光滑曲面,其它条件不变,则物体滑到斜面底端的速度是多少? 拓展2:若曲面是粗糙的,物体到达底端时的速度恰好为零,求这一过程中摩擦力做的功。 类型题 题型一:应用动能定理求解变力做功 1、一质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂于O点,小球在水平力F作用下,从平衡位置缓慢地移Q点如图所示,则此过程中力F所做的功为() A.mgLcos0 B.FLsinθ C.FLθ?D.(1cos). - mgLθ

2、如图所示,质量为m的物体静放在光滑的平台上,系在物体上的绳子跨过光 V向右匀速运动的人拉着,设人从地面上由平台的滑的定滑轮由地面上以速度 边缘向右行至绳与水平方向成30角处,在此过程中人所做的功为多少? 3、一个质量为m的小球拴在钢绳的一端,另一端用大小为F1的拉力作用,在水平面上做半径为R1的匀速圆周运动(如图所示),今将力的大小改为F2,使小球仍在水平面上做匀速圆周运动,但半径变为R2,小球运动的半径由R1变为R2过程中拉力对小球做的功多大? 4、如图所示,AB为1/4圆弧轨道,半径为R=0.8m,BC是水平轨道,长S =3m,BC处的摩擦系数为μ=1/15,今有质量m=1kg的物体,自A点从静止起下滑到C点刚好停止。求物体在轨道AB段所受的阻力对物体做的功。

2020届高考物理一轮复习讲义:第五章 第2讲 动能定理及其应用(含答案)

第2讲动能定理及其应用 板块一主干梳理·夯实基础 【知识点1】动能Ⅱ 1.定义:物体由于运动而具有的能。 2.公式:E k=1 2m v 2。 3.物理意义:动能是状态量,是标量(选填“矢量”或“标量”),只有正值,动能与速度方向无关。 4.单位:焦耳,1 J=1 N·m=1 kg·m2/s2。 5.动能的相对性:由于速度具有相对性,所以动能也具有相对性。 6.动能的变化:物体末动能与初动能之差,即ΔE k=1 2m v 2 2 - 1 2m v 2 1 。 【知识点2】动能定理Ⅱ 1.内容:合外力对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化。 2.表达式 (1)W=ΔE k。 (2)W=E k2-E k1。 (3)W=1 2m v 2 2 - 1 2m v 2 1 。 3.物理意义:合外力的功是物体动能变化的量度。 4.适用范围广泛 (1)动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动。 (2)既适用于恒力做功,也适用于变力做功。 (3)力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以不同时作用。 板块二考点细研·悟法培优 考点1 动能定理的理解和应用[拓展延伸] 1.做功的过程就是能量转化的过程,动能定理表达式中的“=”的意义是一种因果关系在数值上相等的符号。 2.动能定理叙述中所说的“外力”,既可以是重力、弹力、摩擦力,也可以是电场力、磁场力或其他力。 3.动能定理中涉及的物理量有F、l、m、v、W、E k等,在处理含有上述物理量的问题时,优先考虑使用动能定理。 4.若过程包含了几个运动性质不同的分过程,既可以分段考虑,也可以整个过程考虑。 例1如图所示,质量为m的滑块从h高处的a点沿倾斜轨道ab滑入水平轨道bc(两轨道平滑连接),滑块与倾斜轨道及水平轨道间的动摩擦因数相同。滑块在a、c两点时的速度大小均为v、ab长度与bc长度相等。空气阻力不计,则滑块从a到c的运动过程中()

动能和动能定理考试试题教程文件

动能和动能定理考试 试题

姓名:考号: 动能和动能定理 高一物理统练 使用时间:2014-05-20 编辑人:王喜宏 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试时间45分钟。 第Ⅰ卷(选择题共70分) 一、选择题(本大题共14道小题,每小题5分,在每道小题中有一个或多个 选项正确,全部选对得5分,有选对但不全得3分,选错得0分) 1.水平地面上有一个重力为G的物体受一水平方向的恒力F的作用,由静止 开始无摩擦地运动,水平位移为s,则物体所具有的动能为() A.0 B.Gs C.Fs D.(G+F)s 2.当某物体动能不变时,下列说法正确的是() A.速度一定不变 B.机械能可能改变C.加速度可能不为零且不变D.物体所受的每一个 力做功都是零 3.A、B两物体的初动能相等,质量比为3:1,它们和水平地面间的动摩擦 因数相同,则它们在地面上开始滑动到停止的过程中,下面说法中正确的有() 收集于网络,如有侵权请联系管理员删除

收集于网络,如有侵权请联系管理员删除 A .经历的时间之比为1:3 B .经历的时间之比为3:1 C .通过的位移之比为1:3 D .通过的位移之比为3:1 4.两物体质量比为1∶4,速度比为4∶1,则两物体的动能比是( ) A.1∶1 B.1∶4 C. 2∶1 D. 4∶1 5.物体从高h 的斜面顶端A 由静止滑下,到斜面底端后又沿水平面运动到C 点而停止.要使这个物体从C 点沿原路返回到A ,则在C 点处物体应具有的速度大小至少是( ) A. B . C. D. 6.质量为m 的汽车发动机的功率恒为P ,摩擦阻力恒为f ,牵引力为F .汽车由静止开始,经过时间t 行驶了位移s 时,速度达到最大值v m ,对发动机 所做的功以下表述错误的是( ) A .Fs B .Pt C .fv m t D .221m mv +fs 7.如图所示,小车上有固定支架,支架上用细线拴一个小球,线长为l (小球可看作质点),小车与小球一起以速度v 0沿水平方向向左匀速运动。当小 车突然碰到矮墙后车立即停止运动,此后小球升高的最大高度可能是(线未被拉断)( ) A .大于 B .小于 g v 220 g v 220

四动能定理的应用练习题及答案完整版

四动能定理的应用练习 题及答案 集团标准化办公室:[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]

h A l B θ P Q O 四 动能定理的应用 姓名 一、选择题(每小题中至少有一个选项是正确的) 1.水平桌面上有一物体在一水平恒力作用下,速度由零到v 和由v 增加到2v 两阶段水平恒力F所做的功分别为W1和W2,则W1:W2为 ( ) A .1:1; B .1:2; C .1:3; D .1:4 2.如图所示,一个质量m 为2kg 的物块,从高度h=5m 、长度l =10m 的光滑斜面的顶端A 由静止开始下滑,那么,物块滑到斜面底端B 时 速度的大小是(不计空气阻力,g 取10m/s 2) ( ) A .10m/s B .102m/s C .100m/s D .200m/s 3.甲物的质量是乙物的质量的两倍,它们以相同的初速度开始在水平面上滑行,如果摩擦系数相同,两物体滑行的最远距离分别为S 1和S 2,则 ( ) A .S 1=S 2 B .S 1>S 2 C .S 1

验证动能定理教师用讲义稿

《研究合外力做功与动能变化的关系验证动能定理》教师用讲义稿 注:下面红色或蓝色字体为教师要给学生讲解的关键知识。 一、实验目的:验证动能定理,即证明力做功=动能变化量,深刻理解做功过程与动能变化的对应性。 二、实验原理: 创造一个物理情景,让外力对物体做功并改变该物体的动能,想办法测出外力做功W 的数量和动能改变量△E K 的数量,比较W 和△E K 的大小,如果W 和△E K 在误差范围内相等,则证明了动能定理。为此,我们利用验证牛顿第二定律的装置,如图1所示。 动能定理的表达式是2 1222 121mv mv Fx -= ,所以在验证动能定理,需明白以下几个问题: 1、研究对象是什么?小车。 2、研究的是哪一个过程?小车从静止启动后的某一个加速过程(也可以是某一已有初速度的过程)。 3、★★★为了研究动能大小及动能的改变量,需要测量哪些物理量?是直接测量还是间接测量? ⑴测量小车的质量m (直接测量,需用天平)。 ⑵测量所研究过程的初、末速度(间接测量,需用刻度尺)。 右图是一条纸带,利用“中间时刻的即时速度=该段运动的平均速度”可以计算打下B 时小车的速度v B =(x 1+x 2)/2T 。 4、★★★★为了研究这一过程中合外力做的功,需要测量哪些物理量?是直接测量还是间接测量? ⑴测量某一过程的位移x (直接测量,需用刻度尺)。 ⑵测量上述过程中的合外力F 的大小(F 的大小分两种情况:F=力传感器读数,或F=m /g) 。 ①关于合外力的来源:图1中,小车实际受有重力、支持力、摩擦力、拉力共4个力,在平衡 掉摩擦力后,可以简单的认为小车受到的拉力就是合外力。 ②关于合外力的大小:如果用的力传感器,则该拉力的大小可借助电脑直接显示读出(没有系 统误差)。如果没有力传感器,则该拉力的大小可近似等于牵引小车的重物重量m /g (这是有条件的,条件是:m /<

动能定理典型基础例题

动能定理典型基础例题 应用动能定理解题的基本思路如下: ①确定研究对象及要研究的过程 ②分析物体的受力情况,明确各个力是做正功还是做负功,进而明确合外力的功 ③明确物体在始末状态的动能 ④根据动能定理列方程求解。 例1.质量M=×103 kg 的客机,从静止开始沿平直的跑道滑行,当滑行距离S=×lO 2 m 时,达到起飞速度ν=60m/s 。求: (1)起飞时飞机的动能多大 (2)若不计滑行过程中所受的阻力,则飞机受到的牵引力为多大 (3)若滑行过程中受到的平均阻力大小为F=×103 N ,牵引力与第(2)问中求得的值相等,则要达到上述起飞速度,飞机的滑行距离应多大 ~ 例2.一人坐在雪橇上,从静止开始沿着高度为 15m 的斜坡滑下,到达底部时速度为10m/s 。人和雪橇的总质量为60kg ,下滑过程中克服阻力做的功。 例3.在离地面高为h 处竖直上抛一质量为m 的物块,抛出时的速度为v 0,当它落到地面时速度为v ,用g 表示重力加速度,则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于:( ) 例4.质量为m 的小球被系在轻绳一端,在竖直平面内做半径为R 的圆周运动,运动过程中小球受到空气阻力的作用。设某一时刻小球通过轨道的最低点,此时绳子的张力为7mg ,此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周恰能通过最高点,则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为:( ) A . 4mgR B .3mgR C .2 mgR D .mgR 例5.如图所示,质量为m 的木块从高为h 、倾角为α的斜面顶端由静止滑下。到达斜面底端时与固定不动的、与斜面垂直的挡板相撞,撞后木块以与撞前相同大小的速度反向弹回,木块运动到 高 2 h 处速度变为零。求: (1)木块与斜面间的动摩擦因数 (2)木块第二次与挡板相撞时的速度 (3)木块从开始运动到最后静止,在斜面上运动的总路程 , 例6.质量m=的物块(可视为质点)在水平恒力F 作用下,从水平面上A 点由静止开始运动,运动一段距离撤去该力,物块继续滑行t=停在B 点,已知A 、B 两点间的距离s=,物块与水平面间的动摩擦因数μ=,求恒力F 多大。(g=10m/s 2 ) 1、在光滑水平地面上有一质量为20kg 的小车处于静止状态。用30牛水平方向的力推小车,经过多大距离小车才能达到3m/s 的速度。 2、汽车以15m/s 的速度在水平公路上行驶,刹车后经过20m 速度减小到5m/s ,已知汽车质量是,求刹车动力。(设汽车受到的其他阻力不计) 3、一个质量是的小球在离地5m 高处从静止开始下落,如果小球下落过程中所受的空气阻力是,求它落地时的速度。 4、一辆汽车沿着平直的道路行驶,遇有紧急情况而刹车,刹车后轮子只滑动不滚动,从刹车开始 到汽车停下来,汽车前进12m 。已知轮胎与路面之间的滑动摩擦系数为,求刹车前汽车的行驶速度。 5、一辆5吨的载重汽车开上一段坡路,坡路上S=100m ,坡顶和坡底的高度差h=10m ,汽车山坡前的速度是10m/s ,上到坡顶时速度减为s 。汽车受到的摩擦阻力时车重的倍。求汽车的牵引力。 6、质量为2kg 的物体,静止在倾角为30o 的斜面的底端,物体与斜面间的摩擦系数为,斜面长1m ,用30N 平行于斜面的力把物体推上斜面的顶端,求物体到达斜面顶端时的动能。 7、质量为的铅球从离沙坑面高处自由落下,落入沙坑后在沙中运动了后停止,求沙坑对铅球的平均阻力。 ^ h m

物理动能和动能定理经典试题含答案资料全

动能和动能定理经典试题 例1 一架喷气式飞机,质量m =5×103 kg ,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s =5.3×102 m 时,达到起飞的速度v =60m/s ,在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍(k =0.02),求飞机受到的牵引力。 例2 将质量m=2kg 的一块石头从离地面H=2m 高处由静止开始释放,落入泥潭并陷入泥中 h=5cm 深处,不计空气阻力,求泥对石头的平均阻力。(g 取10m/s 2 ) 例3 一质量为0.3㎏的弹性小球,在光滑的水平面上以6m/s 的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,反弹后的速度大小与碰撞前速度的大小相同,则碰撞前后小球速度变化量的大小Δv 和碰撞过程中墙对小球做功的大小W 为( ) A .Δv=0 B. Δv=12m/s C. W=0 D. W=10.8J 例4 在h 高处,以初速度v 0向水平方向抛出一个小球,不计空气阻力,小球着地时速度大小为( ) A. gh v 20+ B. gh v 20- C. gh v 22 0+ D. gh v 22 0- 例5 一质量为 m 的小球,用长为l 的轻绳悬挂于O 点。小球在水平拉力F 作用下,从平衡位置P 点很缓慢地移动到Q 点,如图2-7-3所示,则拉力F 所做的功为( ) A. mgl cos θ B. mgl (1-cos θ) C. Fl cos θ D. Flsin θ 例6 如图所示,光滑水平面上,一小球在穿过O 孔的绳子的拉力作用下沿一圆周匀速运动, 当绳的拉力为F 时,圆周半径为R ,当绳的拉力增大到8F 时,小球恰可沿半径为R /2的圆周匀速运动在上述增大拉力的过程中,绳的拉力对球做的功为________. 例7 如图2-7-4所示,绷紧的传送带在电动机带动下,始终保持v 0=2m/s 的速度匀速运行,传送带与水平地面的夹角θ=30°,现把一质量m =l0kg 的工件轻轻地放在传送带底端,由传送带传送至h =2m 的高处。已知工件与传送带间的动摩擦因数2 3= μ,g 取10m/s 2 。 (1) 试通过计算分析工件在传送带上做怎样的运动? (2) 工件从传送带底端运动至h =2m 高处的过程中摩擦力对工件做了多少功?. 2-7-3 θ F O P Q l 2-7-4 h H 2-7-2

高一物理动能定理经典题型汇总(全)

高一物理动能定理经典题型汇总(全)

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1、动能定理应用的基本步骤 应用动能定理涉及一个过程,两个状态.所谓一个过程是指做功过程,应明确该过程各外力所做的总功;两个状态是指初末两个状态的动能. 动能定理应用的基本步骤是: ①选取研究对象,明确并分析运动过程. ②分析受力及各力做功的情况,受哪些力?每个力是否做功?在哪段位移过程中做功?正功?负功?做多少功?求出代数和. ③明确过程始末状态的动能E k1及E K2 ④列方程 W=E K2一E k1,必要时注意分析题目的潜在条件,补充方程进行求解. 2、应用动能定理的优越性 (1)由于动能定理反映的是物体两个状态的动能变化与其合力所做功的量值关系,所以对由初始状态到终止状态这一过程中物体运动性质、运动轨迹、做功的力是恒力还是变力等诸多问题不必加以追究,就是说应用动能定理不受这些问题的限制. (2)一般来说,用牛顿第二定律和运动学知识求解的问题,用动能定理也可以求解,而且往往用动能定理求解简捷.可是,有些用动能定理能够求解的问题,应用牛顿第二定律和运动学知识却无法求解.可以说,熟练地应用动能定理求解问题,是一种高层次的思维和方法,应该增强用动能定理解题的主动意识. (3)用动能定理可求变力所做的功.在某些问题中,由于力F 的大小、方向的变化,不能直接用W=Fscos α求出变力做功的值,但可由动能定理求解. 一、整过程运用动能定理 (一)水平面问题 1、一物体质量为2kg ,以4m/s 的速度在光滑水平面上向左滑行。从某时刻起作用一向右的水平力,经过一段时间后,滑块的速度方向变为水平向右,大小为4m/s ,在这段时间内,水平力做功为( ) A. 0 B. 8J C. 16J D. 32J 2、 一个物体静止在不光滑的水平面上,已知m=1kg ,u=0.1,现用水平外力F=2N ,拉其运动5m 后立即撤去水平外力F ,求其还能滑 m (g 取2 /10s m ) 3、总质量为M 的列车,沿水平直线轨道匀速前进,其末节车厢质量为m ,中途脱节,司机发觉时,机车已行驶L 的距离,于是立即关闭油门,除去牵 S L V V

高中物理 动能定理的应用 专题讲义

动能定理的应用 一、复习旧知 1.动能定理内容 合外力做的功或各外力做功的代数和等于物体动能的变化量。 二、重难、考点 2、表达式 (1)2022 121mv mv W t -= 和 (2)2 023212 121...mv mv W W W W t n -= ++++ 三、考点: (1)动能定理的计算式为标量式,v 为相对同一参考系的速度,中学物理中的一般取地球为参考系。 (2)动能定理的研究对象是单一物体,或者可以看成单一物体的物体系。 (3)动能定理既适用于物体的直线运动,也适用于曲线运动;既适用于恒力做功,也适用于变力做功,力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以分段作用,只要求出在作用过程中各力做功的多少和正负即可。这些正是动能定理解题的优越性所在。 (4)若物体运动过程中包含几个不同过程,应用动能定理时,可以分段考虑,也可以全过程为整体来处理。 四、例题讲解 【例1】:如图,一个质量m ,带电荷-q 的小物体,可在水平绝缘轨道ox 上运动,O 端有一与轨道垂直的固定墙,轨道处于匀强电场中,场强大小为E ,方向沿Ox 正向。小物体以初速v 0从位置x 0沿Ox 轨道运动,受到大小不变的摩擦力f 作用,且f <q E 。设小物体与墙壁碰撞时不损失机械能,且电量保持不变,求它在停止运动前所通过的总路程。

【对应练习1】:如图所示,在光滑绝缘竖直细杆上,套有一个有小孔的小球,小球质量为m 、带电量为-q ,杆与以正电荷Q 为圆心的某一圆周交于B 、C 两点,小球从A 点无初速度释放,已知AB =BC =h ,小球滑到B 点时速度大小为。求小球滑到C 点时的速度大小及AC 两点间的电势差。 【例2】:如图所示,木板质量为M ,长度为L ,小木块质量为m ,水平地面光滑,一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与M 和m 连接,小木块与木板间的动摩擦因数为μ,开始时木块静止在木板左端,现用水平向右的力将m 拉至右端,拉力至少做功为( ) A 、mgL μ B 、mgL μ2 C 、2/mgL μ D 、gL m M )(+μ 【对应练习2】:如图9所示,质量为M 、长度为L 的木板静止在光滑的水平面上,质量为m 的小物体(可视为质点)放在木板上最左端,现用一水平恒力F 作用在小物体上,使物体从静止开始做匀加速直线运动,已知物体和木板之间的摩擦力为F f 当物体滑到木板的最右端时,木板运动的距离为x ,则在此过程中( ) A 、物体到达木板最右端时具有的动能为(F -F f )(L +x ) B 、物体到达木板最右端时,木板具有的动能为F f x C 、物体克服摩擦力所做的功为F f L D 、物体和木板增加的机械能为F x

高中物理动能定理的综合应用练习题及答案

高中物理动能定理的综合应用练习题及答案 一、高中物理精讲专题测试动能定理的综合应用 1.如图所示,一条带有竖直圆轨道的长轨道水平固定,底端分别与两侧的直轨道相切,半径R =0.5m 。物块A 以v 0=10m/s 的速度滑入圆轨道,滑过最高点N ,再沿圆轨道滑出,P 点左侧轨道光滑,右侧轨道与物块间的动摩擦因数都为μ=0.4,A 的质量为m =1kg (A 可视为质点) ,求: (1)物块经过N 点时的速度大小; (2)物块经过N 点时对竖直轨道的作用力; (3)物块最终停止的位置。 【答案】(1)5m/s v =;(2)150N ,作用力方向竖直向上;(3)12.5m x = 【解析】 【分析】 【详解】 (1)物块A 从出发至N 点过程,机械能守恒,有 22011 222 mv mg R mv =?+ 得 20445m /s v v gR =-= (2)假设物块在N 点受到的弹力方向竖直向下为F N ,由牛顿第二定律有 2 N v mg F m R += 得物块A 受到的弹力为 2 N 150N v F m mg R =-= 由牛顿第三定律可得,物块对轨道的作用力为 N N 150N F F '== 作用力方向竖直向上 (3)物块A 经竖直圆轨道后滑上水平轨道,在粗糙路段有摩擦力做负功,动能损失,由动能定理,有 2 0102 mgx mv μ-=- 得

12.5m x = 2.如图所示,半径为R =1 m ,内径很小的粗糙半圆管竖直放置,一直径略小于半圆管内径、质量为m =1 kg 的小球,在水平恒力F =250 17 N 的作用下由静止沿光滑水平面从A 点运动到B 点,A 、B 间的距离x = 17 5 m ,当小球运动到B 点时撤去外力F ,小球经半圆管道运动到最高点C ,此时球对外轨的压力F N =2.6mg ,然后垂直打在倾角为θ=45°的斜面上(g =10 m/s 2).求: (1)小球在B 点时的速度的大小; (2)小球在C 点时的速度的大小; (3)小球由B 到C 的过程中克服摩擦力做的功; (4)D 点距地面的高度. 【答案】(1)10 m/s (2)6 m/s (3)12 J (4)0.2 m 【解析】 【分析】 对AB 段,运用动能定理求小球在B 点的速度的大小;小球在C 点时,由重力和轨道对球的压力的合力提供向心力,由牛顿第二定律求小球在C 点的速度的大小;小球由B 到C 的过程,运用动能定理求克服摩擦力做的功;小球离开C 点后做平抛运动,由平抛运动的规律和几何知识结合求D 点距地面的高度. 【详解】 (1)小球从A 到B 过程,由动能定理得:212 B Fx mv = 解得:v B =10 m/s (2)在C 点,由牛顿第二定律得mg +F N =2 c v m R 又据题有:F N =2.6mg 解得:v C =6 m/s. (3)由B 到C 的过程,由动能定理得:-mg ·2R -W f =22 1122 c B mv mv - 解得克服摩擦力做的功:W f =12 J (4)设小球从C 点到打在斜面上经历的时间为t ,D 点距地面的高度为h , 则在竖直方向上有:2R -h = 12 gt 2

动能及动量定理复习讲义

动能及动量定理复习讲义 1 知识结构示意图 2 推导过程及应用举例 ①动能定理 推导:==- 结论1: 结论2: 简述:该推导过程看似简单,其实是一举两得。一来寻找到了动能的表达式,即 (结合“功是能量转化的量度”来讲述);二来整个表达式也是个有用的定理,即动能定理。虽然是牛顿第二定律加运动学公式的推论,但功能更强。 例1:如图所示,一光滑圆弧槽固定于水平地面上,半径为R。现从左侧无初速度释放一小球,试问当该小球滑至槽底时,速度为多少?

分析:用动能定理求解即可,解略。 答案: 总结:此题简单易做,目的在于告诉学生牛顿第二定律加运动学公式(匀变速直线)不能解决的问题,其推论动能定理却能轻松求解。 例2:若上题中圆弧槽是出粗糙的,且已知小球滑至槽底时速度为V,求该过程中,摩擦力对其做功为多少? 分析:求变力做功,用动能定理的第二种结构,即 解:由动能定理可知, 得: 答案: 需要说明,非恒力是不适于用这个公式来求做功的,此时往往要借助于动能定理。但有些不是恒力的情况,却也能用其他公式来展开。比如公式:以及.前者针对的是以恒定功率启动的汽车,后者尤其适合于非均匀电场中的电场力做功。而对于弹簧做功,有时会用初、末弹力之和的一半,做为平均值,方能代入求解。 ②动量定理

推导: 结论1: 结论2: 简述:大家现在已经知道,都能得到具有特定含义的物理量。那么,运动学所 涉及的物理量还有t,若是尝试把力和时间积累,是否也可以得出具有特定含义的物理量呢?该定理的推导过程即可顺理成章地引入了。类比动能定理讲解。 例3:如图所示,两质量为m的相同物块竖直悬挂,现把之间连线剪断,且知当下方物块下落至速度为V时,上方物块刚好弹到最高处。求此过程中,弹簧弹力对上方物块的冲量为多大? 分析:变力冲量,用动量定理求解,其中的分力是恒力的,可将其冲量用Ft展开。 解:根据题意,设弹簧弹力对物块冲量为I,且该过程时间为t,则由动量定理可知,对上方物块: 对下方物体,由运动学公式可得: 两式联立可得:

动能及动能定理典型例题剖析

动能和动能定理、重力势能·典型例题剖析例1一个物体从斜面上高h处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止,量得停止处对开始运动处的水平距离为S,如图8-27,不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用,并设斜面与水平面对物体的摩擦因数相同.求摩擦因数μ. [思路点拨]以物体为研究对象,它从静止开始运动,最后又静止在平面上,考查全过程中物体的动能没有变化,即ΔEK=0,因此可以根据全过程中各力的合功与物体动能的变化上找出联系. [解题过程]设该面倾角为α,斜坡长为l,则物体沿斜面下滑时, 物体在平面上滑行时仅有摩擦力做功,设平面上滑行距离为S2,则 对物体在全过程中应用动能定理:ΣW=ΔEk. mgl·sinα-μmgl·cosα-μmgS2=0 得h-μS1-μS2=0. 式中S1为斜面底端与物体初位置间的水平距离.故 [小结]本题中物体的滑行明显地可分为斜面与平面两个阶段,而且运动性质也显然分别为匀加速运动和匀减速运动.依据各阶段中动力学和运动学关系也可求解本题.比较上述两种研究问题的方法,不难显现动能定理解题的优越性.用动能定理解题,只需抓住始、末两状态动能变化,不必追究从始至末的过程中运动的细节,因此不仅适用于中间过程为匀变速的,同样适用于中间过程是变加速的.不仅适用于恒力作用下的问题,同样适用于变力作用的问题. 例2 质量为500t的机车以恒定的功率由静止出发,经5min行驶2.25km,速度达到最大值54km/h,设阻力恒定且取g=10m/s2.求:(1)机车的功率P=?(2)机车的速度为36km/h时机车的加速度a=? [思路点拨]因为机车的功率恒定,由公式P=Fv可知随着速度的增加,机车的牵引力必定逐渐减小,机车做变加速运动,虽然牵引力是变力,但由W=P·t可求出牵引力做功,由动能定理结合P=f·vm,可

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