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1、第2節(jié)動能定理及其應(yīng)用,標(biāo),二、動能定理,動能的,變化,,,增加,減少,,,曲線運(yùn)動,變力做功,不同時作用,,,,【思路點(diǎn)撥】變力做功一般用動能定理計算,應(yīng)用時弄清整個過程中的動能變化及其他力做的功是關(guān)鍵,,【答案】C,【方法與知識感悟】應(yīng)用動能定理求變力的功時,應(yīng)抓住以下幾點(diǎn): (1)分析物體受力情況,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(yùn)用動能定理求解,題型二:動能定理在多過程中的應(yīng)用 例2 冰壺比賽是在水平冰面上進(jìn)行的體育項(xiàng)目,比賽場地示意圖如圖所示比賽時,運(yùn)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
2、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(yuǎn),運(yùn)動員可以用毛刷擦冰壺運(yùn)行前方的冰面,使冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)減小設(shè)冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)為10.008,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(yùn)動員使冰壺C在投擲線中點(diǎn)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(dá)圓心O點(diǎn),運(yùn)動員用毛刷擦冰面的長度應(yīng)為多少?(g取10 m/s2),【思路點(diǎn)撥】分析冰壺經(jīng)歷了幾個運(yùn)動過程,這些過程中受哪些力,分別做多少功,然后分過程或全過程列動能定理方程即可求解,2應(yīng)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
3、各力做功情況,計算時應(yīng)把已知功的正、負(fù)代入動能定理表達(dá)式 (3)有些力在物體運(yùn)動全過程中不是始終存在,導(dǎo)致物體的運(yùn)動包括幾個物理過程,物體運(yùn)動狀態(tài)、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,例3 如圖所示,ABCD為 一豎直平面的軌道,其中 BC水平,A點(diǎn)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(diǎn)以4 m/s的速度開始運(yùn)動,經(jīng)過BC后滑到高出C點(diǎn)10.3 m的D點(diǎn)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(diǎn)時的速度 (3)物體最后停止的位置距B點(diǎn)多遠(yuǎn),【思路點(diǎn)撥】全過程運(yùn)用動能
4、定理、抓住滑動摩擦力做功與路程有關(guān)的特點(diǎn)是解題的關(guān)鍵,【方法與知識感悟】1.應(yīng)用動能定理解題的優(yōu)越性 應(yīng)用動能定理解題時,在分析過程的基礎(chǔ)上無需深究物體運(yùn)動過程中狀態(tài)變化的細(xì)節(jié),只需考慮整個過程的功及過程始末的動能若過程包含了幾個運(yùn)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,計算時要把各力的功連同符號(正負(fù))一同代入公式 2單個物體受地面滑動摩擦力做的負(fù)功的多少等于摩擦力與物體相對地面滑動的路程的乘積,1下列關(guān)于運(yùn)動物體所受合外力做功和動能變化的關(guān)系正確的是( ) A如果物體所受合外力為零,則合外力對物體做的功一
5、定為零 B如果合外力對物體所做的功為零,則合外力一定為零 C物體在合外力作用下做變速運(yùn)動,動能一定發(fā)生變化 D物體的動能不變,所受合外力一定為零,A,【解析】物體所受的合外力為零,則合外力做功為零,物體的動能變化為零但如果物體所受的合外力不為零,合外力對物體做功也可能為零,動能變化為零,如勻速圓周運(yùn)動,A,3. 如圖所示,物體 在有動物毛皮的斜 面上運(yùn)動,由于毛 皮的特殊性,引起物體的運(yùn)動有如下特點(diǎn):順著毛的生長方向運(yùn)動時,毛皮產(chǎn)生的阻力可以忽略,逆著毛的生長方向運(yùn)動時,會受到來自毛皮的滑動摩擦力,且動摩擦因數(shù)恒定斜面頂端距水平面高度為h0.8 m,質(zhì)量為m2 kg的小物塊M從斜面頂端A由靜止
6、滑下,從O點(diǎn)進(jìn)入光滑水平滑道時無機(jī)械能損失,為使M制動,將輕彈簧的一端固定在水平滑道延長線B處的墻上,另一端恰位于水平軌道的中點(diǎn)C.已知斜面的傾角53,動摩擦因數(shù)均為0.5,其余各處的摩擦不計,重力加速度g 10 m/s2,下滑時逆著毛的生長方向求:,(1)彈簧壓縮到最短時的彈性勢能(設(shè)彈簧處于原長時彈性勢能為零) (2)若物塊M能夠被彈回到斜面上,則它能夠上升的最大高度是多少? (3)物塊M在斜面上下滑過程中的總路程,B,B,D,D,【能力提升】 5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(yùn)動,t1時刻撤去拉力F,物體做勻減速直線運(yùn)動,到t2時刻停止其速度時間圖象如圖所示
7、,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(xiàng)正確的是( ) AW1W2;F2Ff BW1W2;F2Ff CP1P2;F2Ff DP1P2;F2Ff,BC,【解析】由于物體初末速度為零,根據(jù)動能定理可知,水平外力F做的功與克服摩擦力做的功相等,選項(xiàng)A錯誤;由于摩擦力作用時間大于外力F作用時間,故P1P2,由于,則F2Ff,故選項(xiàng)B、C正確,6. 如圖所示,物塊在豎直平面內(nèi)以初 速度v1從圓周的A點(diǎn)沿弧面滑至底端 B點(diǎn)時,速度大小不變,若以初速度 v2(v2v1)再次從A點(diǎn)滑至B點(diǎn),則此 時速度的大小( ) A仍等于v2 B小
8、于v2 C大于v2 D無法判定,B,7如圖所示,斜面高h(yuǎn),質(zhì)量 為m的物塊,在沿斜面向上的 恒力F作用下,能勻速沿斜面 向上運(yùn)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 DFh,B,【解析】物塊勻速向上運(yùn)動,即向上運(yùn)動過程中物塊的動能不變,由動能定理知物塊向上運(yùn)動過程中外力對物塊做的總功為0,即 WFmghWf0 物塊向下運(yùn)動過程中,恒力F與摩擦力對物塊做功與上滑中相同,設(shè)滑至底端時的動能為Ek,由動能定理 WFmghWfEk0 將式變形有WF
9、Wfmgh,代入有Ek2mgh.,BD,9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A點(diǎn)或B點(diǎn)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(diǎn)位于斜面頂點(diǎn)正下方,則( ) A距離OA小于OB B距離OA大于OB C距離OA等于OB D無法作出明確判斷,C,ACD,11. 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(diǎn),質(zhì)量為 m1 kg的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))在水平拉力F的作用下,從靜止開始由C點(diǎn)運(yùn)動到A點(diǎn),物體從A點(diǎn)進(jìn)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(diǎn)B后做平拋運(yùn)動,正
10、好落在C點(diǎn),已知AC2 m,F(xiàn)15 N,g取10 m/s2,試求: (1)物體在B點(diǎn)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,12一輕彈簧的左端固定在墻壁 上,右端自由,一質(zhì)量為m的滑 塊從距彈簧右端L0的P點(diǎn)以初速 度v0正對彈簧運(yùn)動,如圖所示滑塊與水平面的動摩擦因數(shù)為,在與彈簧碰后反彈回來,最終停在距P點(diǎn)為L1的Q點(diǎn),求:在滑塊與彈簧碰撞過程中彈簧最大壓縮量為多少?,,,(1)在提升重物的過程中,除了重物的質(zhì)量和所受重力保持不變以外,在第一時間段內(nèi)和第二時間段內(nèi)還各有一些物理量的值保持不變請分別指出第一時間段內(nèi)和第二時間內(nèi)所有其他保持不變的物理量,并求出它們的大小 (2)求被提升重物在第一時間段內(nèi)和第二時間段內(nèi)通過的總路程,