高中物理 第七章 機(jī)械能守恒定律 習(xí)題課 動(dòng)能定理的應(yīng)用課件 新人教版必修2.ppt

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習(xí)題課動(dòng)能定理的應(yīng)用 第七章機(jī)械能守恒定律 1 計(jì)算總功的兩種方法 1 W總 W1 W2 Wn 2 W總 F合 lcos 利用動(dòng)能定理求變力的功是最常用的方法 具體做法如下 1 如果在研究的過程中 只有所要求的變力做功 則這個(gè)變力做的功就等于物體動(dòng)能的增量 即W Ek 2 如果物體同時(shí)受到幾個(gè)力的作用 但是其中只有一個(gè)力F是變力 其他力都是恒力 則可以先用恒力做功的公式求出幾個(gè)恒力所做的功 然后再用動(dòng)能定理來間接求變力做的功 WF W其他 Ek 用動(dòng)能定理求變力的功 如圖所示 斜槽軌道下端與一個(gè)半徑為0 4m的圓形軌道相連接 一個(gè)質(zhì)量為0 1kg的物體從高為H 2m的A點(diǎn)由靜止開始滑下 運(yùn)動(dòng)到圓形軌道的最高點(diǎn)C處時(shí) 對軌道的壓力等于物體的重力 求物體從A運(yùn)動(dòng)到C的過程中克服摩擦力所做的功 g取10m s2 答案 0 8J 解題技巧 本題中摩擦力為變力 對變力做功 不能應(yīng)用功的公式求解 而應(yīng)用動(dòng)能定理可以求解變力做功的問題 1 一質(zhì)量為m的小球 用長為l的輕繩懸掛于O點(diǎn) 小球在水平力F的作用下從平衡位置P點(diǎn)緩慢地移動(dòng)到Q點(diǎn) 如圖所示 則力F所做的功為 A mglcos B Flsin C mgl 1 cos D Fl 1 sin 解析 小球的運(yùn)動(dòng)過程是緩慢的 因而小球在任何時(shí)刻均可看成是平衡狀態(tài) 因此力F的大小在不斷變化 F做功是變力做功 小球上升過程只有重力mg和F這兩個(gè)力做功 由動(dòng)能定理得 mg l lcos WF 0 所以WF mgl 1 cos C 用動(dòng)能定理分析多過程問題 對于包含多個(gè)運(yùn)動(dòng)階段的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)過程 可以選擇分段或全程應(yīng)用動(dòng)能定理 1 分段應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí) 將復(fù)雜的過程分割成一個(gè)個(gè)子過程 對每個(gè)子過程的做功情況和初 末動(dòng)能進(jìn)行分析 然后針對每個(gè)子過程應(yīng)用動(dòng)能定理列式 然后聯(lián)立求解 2 全程應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí) 分析整個(gè)過程中出現(xiàn)過的各力的做功情況 分析每個(gè)力的做功 確定整個(gè)過程中合外力做的總功 然后確定整個(gè)過程的初 末動(dòng)能 針對整個(gè)過程利用動(dòng)能定理列式求解 當(dāng)題目不涉及中間量時(shí) 選擇全程應(yīng)用動(dòng)能定理更簡單 更方便 如圖所示 ABCD為一豎直平面內(nèi)的軌道 其中BC水平 A點(diǎn)比BC高出10m BC長1m AB和CD軌道光滑 一質(zhì)量為1kg的物體 從A點(diǎn)以4m s的速度開始運(yùn)動(dòng) 經(jīng)過BC后滑到高出C點(diǎn)10 3m的D點(diǎn)速度為0 求 g取10m s2 1 物體與BC軌道間的動(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)多少米 答案 1 0 5 2 13 3m s 3 距B點(diǎn)0 4m 總結(jié)提升 利用動(dòng)能定理處理多過程問題 首先要分析物體的運(yùn)動(dòng)過程 把握好物體的初 末狀態(tài) 然后找到整個(gè)過程中各個(gè)力所做的功 最后利用動(dòng)能定理列式求解 C 動(dòng)能定理常與平拋運(yùn)動(dòng) 圓周運(yùn)動(dòng)相結(jié)合 解決這類問題要特別注意 1 與平拋運(yùn)動(dòng)相結(jié)合時(shí) 要注意應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法 如分解位移或分解速度求平拋運(yùn)動(dòng)的有關(guān)物理量 動(dòng)能定理和動(dòng)力學(xué)方法的綜合應(yīng)用 如圖所示 質(zhì)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(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)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(diǎn) 其中圓軌道在豎直平面內(nèi) D為軌道的最高點(diǎn) 小球恰能通過最高點(diǎn)D 求 g 10m s2 1 小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)的速度大小 2 小球從A運(yùn)動(dòng)到B時(shí)摩擦阻力所做的功 3 小球從D點(diǎn)飛出后落點(diǎn)E與A的距離 3 如圖所示 一個(gè)質(zhì)量為m 0 6kg的小球以某一初速度v0 2m s從P點(diǎn)水平拋出 從粗糙圓弧ABC的A點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入 不計(jì)空氣阻力 進(jìn)入圓弧時(shí)無機(jī)械能損失 且恰好沿圓弧通過最高點(diǎn)C 已知圓弧的圓心為O 半徑R 0 3m 60 g 10m s2 試求 1 小球到達(dá)A點(diǎn)的速度vA的大小 2 P點(diǎn)與A點(diǎn)的豎直高度H 3 小球從圓弧A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)C的過程中克服摩擦力所做的功W 答案 1 4m s 2 0 6m 3 1 2J