(浙江專用)2018-2019學年高中物理 第七章 機械能守恒定律 第8節(jié) 習題課 動能定理的應用課件 新人教版必修2.ppt
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[基礎梳理],第8節(jié)習題課動能定理的應用,應用功的公式無法解決變力做功的問題,而應用動能定理就非常方便,應用動能定理求變力做的功的關鍵是對全過程運用動能定理列式,通過動能的變化求出合力做的功,進而間接求出變力做的功。,[典例精析],【例1】如圖1所示,木板長為l,木板的A端放一質量為m的小物體,物體與板間的動摩擦因數(shù)為μ。開始時木板水平,在繞O點緩慢轉過一個小角度θ的過程中,若物體始終保持與板相對靜止。對于這個過程中各力做功的情況,下列說法中正確的是(),圖1,A.摩擦力對物體所做的功為mglsinθ(1-cosθ)B.彈力對物體所做的功為mglsinθcosθC.木板對物體所做的功為mglsinθD.合力對物體所做的功為mglcosθ解析重力是恒力,可直接用功的計算公式,則WG=-mgh;摩擦力雖是變力,但因摩擦力方向上物體沒有發(fā)生位移,所以Wf=0;因木塊緩慢運動,所以合力F合=0,則W合=0;因支持力FN為變力,不能直接用公式求它做的功,由動能定理W合=ΔEk知,WG+WN=0,所以WN=-WG=mgh=mglsinθ。答案C,,變力所做的功一般不能直接由公式W=Flcosα求解,而是常采用動能定理求解。解題時須分清過程的初、末狀態(tài)動能的大小以及整個過程中力做的總功。,[即學即練],1.質量為m的物體以初速度v0沿水平面向左開始運動,起始點A與一輕彈簧O端相距s,如圖2所示。已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ,物體與彈簧相碰后,彈簧的最大壓縮量為x,則從開始碰撞到彈簧被壓縮至最短的過程中,物體克服彈簧彈力所做的功為(),圖2,答案A,[基礎梳理],1.分段應用動能定理時,將復雜的過程分割成一個個子過程,對每個子過程的做功情況和初、末動能進行分析,然后針對每個子過程應用動能定理列式,然后聯(lián)立求解。2.全程應用動能定理時,分析整個過程中出現(xiàn)過的各力的做功情況,分析每個力的做功,確定整個過程中合外力做的總功,然后確定整個過程的初、末動能,針對整個過程利用動能定理列式求解。當題目不涉及中間量時,選擇全程應用動能定理更簡單,更方便。,[典例精析],【例2】半徑R=1m的1/4圓弧軌道下端與一水平軌道連接,水平軌道離地面高度h=1m,如圖3所示,有一質量m=1.0kg的小滑塊自圓軌道最高點A由靜止開始滑下,經(jīng)過水平軌道末端B時速度為4m/s,滑塊最終落在地面上,g取10m/s2,試求:,圖3,(1)不計空氣阻力,滑塊落在地面上時速度大??;(2)滑塊在軌道上滑行時克服摩擦力做的功。,答案(1)6m/s(2)2J,[即學即練],2.如圖4所示,MNP為豎直面內一固定軌道,其圓弧段MN與水平段NP相切于N,P端固定一豎直擋板。M相對于N的高度為h,NP長度為s。一物塊從M端由靜止開始沿軌道下滑,與擋板發(fā)生一次彈性碰撞(碰撞后物塊速度大小不變,方向相反)后停止在水平軌道上某處。若在MN段的摩擦可忽略不計,物塊與NP段軌道間的動摩擦因數(shù)為μ,求物塊停止的地方距N點的距離的可能值。,圖4,解析設物塊的質量為m,在水平軌道上滑行的總路程為s′,則物塊從開始下滑到停止在水平軌道上的過程中,由動能定理得mgh-μmgs′=0,[基礎梳理],動能定理既適用于直線運動,也適用于曲線運動,特別是在曲線運動中更顯示出其優(yōu)越性,所以動能定理常與平拋運動、圓周運動相結合,解決這類問題要特別注意:(1)與平拋運動相結合時,要注意應用運動的合成與分解的方法,如分解位移或分解速度求平拋運動的有關物理量。(2)與豎直平面內的圓周運動相結合時,應特別注意隱含的臨界條件:①有支撐效果的豎直平面內的圓周運動,物體能過最高點的臨界條件為vmin=0。,[典例精析],【例3】如圖5所示,質量m=0.1kg的金屬小球從距水平面h=2.0m的光滑斜面上由靜止開始釋放,運動到A點時無能量損耗,水平面AB是長2.0m的粗糙平面,與半徑為R=0.4m的光滑的半圓形軌道BCD相切于B點,其中圓軌道在豎直平面內,D為軌道的最高點,小球恰能通過最高點D,求:(g=10m/s2),圖5,(1)小球運動到A點時的速度大??;(2)小球從A運動到B時摩擦阻力所做的功;(3)小球從D點飛出后落點E與A的距離。,解析(1)根據(jù)題意和題圖可得:小球下落到A點時由動能定理得:,答案(1)2m/s(2)-1J(3)1.2m,[即學即練],圖6,(1)小球運動到B處時對軌道的壓力大??;(2)小球在BC上運動過程中,摩擦力對小球做的功。(重力加速度為g),- 配套講稿:
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