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1、第2節(jié)動(dòng)能定理及其應(yīng)用,標(biāo),二、動(dòng)能定理,動(dòng)能的,變化,,,增加,減少,,,曲線運(yùn)動(dòng),變力做功,不同時(shí)作用,,,,【思路點(diǎn)撥】變力做功一般用動(dòng)能定理計(jì)算,應(yīng)用時(shí)弄清整個(gè)過程中的動(dòng)能變化及其他力做的功是關(guān)鍵,,【答案】C,【方法與知識(shí)感悟】應(yīng)用動(dòng)能定理求變力的功時(shí),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(dòng)能變化量 (4)運(yùn)用動(dòng)能定理求解,題型二:動(dòng)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(chǎng)地示意圖如圖所示比賽時(shí),運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(dòng)摩擦因數(shù)減小設(shè)冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為10.008,用毛刷擦冰面后動(dòng)摩擦因數(shù)減小至20.004.在某次比賽中,運(yùn)動(dòng)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(dòng)員用毛刷擦冰面的長(zhǎng)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(gè)運(yùn)動(dòng)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(dòng)能定理方程即可求解,2應(yīng)用動(dòng)能定理要注意的幾個(gè)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(jì)算時(shí)應(yīng)把已知功的正、負(fù)代入動(dòng)能定理表達(dá)式 (3)有些力在物體運(yùn)動(dòng)全過程中不是始終存在,導(dǎo)致物體的運(yùn)動(dòng)包括幾個(gè)物理過程,物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、受力情況均發(fā)生變化,因而在考慮外力做功時(shí),必須根據(jù)不同情況分別對(duì)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(zhǎng)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(dòng),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(dòng)摩擦因數(shù) (2)物體第5次經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)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(dòng)能
4、定理、抓住滑動(dòng)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(shí)感悟】1.應(yīng)用動(dòng)能定理解題的優(yōu)越性 應(yīng)用動(dòng)能定理解題時(shí),在分析過程的基礎(chǔ)上無需深究物體運(yùn)動(dòng)過程中狀態(tài)變化的細(xì)節(jié),只需考慮整個(gè)過程的功及過程始末的動(dòng)能若過程包含了幾個(gè)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不同的分過程,既可分段考慮,也可對(duì)整個(gè)過程考慮但求功時(shí),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(duì)待求出總功,計(jì)算時(shí)要把各力的功連同符號(hào)(正負(fù))一同代入公式 2單個(gè)物體受地面滑動(dòng)摩擦力做的負(fù)功的多少等于摩擦力與物體相對(duì)地面滑動(dòng)的路程的乘積,1下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體所受合外力做功和動(dòng)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(duì)物體做的功一
5、定為零 B如果合外力對(duì)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(dòng),動(dòng)能一定發(fā)生變化 D物體的動(dòng)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(dòng)能變化為零但如果物體所受的合外力不為零,合外力對(duì)物體做功也可能為零,動(dòng)能變化為零,如勻速圓周運(yùn)動(dòng),A,3. 如圖所示,物體 在有動(dòng)物毛皮的斜 面上運(yùn)動(dòng),由于毛 皮的特殊性,引起物體的運(yùn)動(dòng)有如下特點(diǎn):順著毛的生長(zhǎng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí),毛皮產(chǎn)生的阻力可以忽略,逆著毛的生長(zhǎng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí),會(huì)受到來自毛皮的滑動(dòng)摩擦力,且動(dòng)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(shí)無機(jī)械能損失,為使M制動(dòng),將輕彈簧的一端固定在水平滑道延長(zhǎng)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(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5,其余各處的摩擦不計(jì),重力加速度g 10 m/s2,下滑時(shí)逆著毛的生長(zhǎng)方向求:,(1)彈簧壓縮到最短時(shí)的彈性勢(shì)能(設(shè)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)彈性勢(shì)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(dòng),t1時(shí)刻撤去拉力F,物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng),到t2時(shí)刻停止其速度時(shí)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(dòng)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(cuò)誤;由于摩擦力作用時(shí)間大于外力F作用時(shí)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(shí),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(shí)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(dòng),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(dòng),滑至底端時(shí)其動(dòng)能的大小為( ) Amgh B2mgh C2Fh DFh,B,【解析】物塊勻速向上運(yùn)動(dòng),即向上運(yùn)動(dòng)過程中物塊的動(dòng)能不變,由動(dòng)能定理知物塊向上運(yùn)動(dòng)過程中外力對(duì)物塊做的總功為0,即 WFmghWf0 物塊向下運(yùn)動(dòng)過程中,恒力F與摩擦力對(duì)物塊做功與上滑中相同,設(shè)滑至底端時(shí)的動(dòng)能為Ek,由動(dòng)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(dòng)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(dòng)到A點(diǎn),物體從A點(diǎn)進(jìn)入半圓軌道的同時(shí)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(dòng),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(shí)的速度大小以及此時(shí)半圓軌道對(duì)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(duì)彈簧運(yùn)動(dòng),如圖所示滑塊與水平面的動(dòng)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L(zhǎng)1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(shí)間段內(nèi)和第二時(shí)間段內(nèi)還各有一些物理量的值保持不變請(qǐng)分別指出第一時(shí)間段內(nèi)和第二時(shí)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(shí)間段內(nèi)和第二時(shí)間段內(nèi)通過的總路程,