动能定理的综合应用学案

1、动能定理的综合应用(学案)一、利用动能定理求变力的功和多过程问题1、动能定理对变力做功情况也适用。动能定理可用于求变力的功、曲线运动中的功以及复杂过程中的功能转换问题。2、应用动能定理解题的特点：跟过程的细节无关，即不追究全过程中的运动性质和状态变化细节。只跟初末状态有关。11W=mv2一mv2=AE合2221K3、一个物体的运动如果包含多个运动阶段，可以选择分段或全程应用动能定理.(1) 分段应用动能定理时，将复杂的过程分割成一个个子过程，然后针对每个子过程应用动能定理列式，然后联立求解.(2) 全程应用动能定理时，分析整个过程中出现过的各力的做功情况，分析每个力做的功，确定整个过程中合外力

2、做的总功，然后确定整个过程的初、末动能，针对整个过程利用动能定理列式求解.练习1、如图甲所示，质量m=1kg的物体静止在光滑的水平面上，t=0时刻，物体受到一个变力F作用,t=1s时，撤去力F,某时刻物体滑上倾角为37°的粗糙斜面；已知物体从开始运动到斜面最高点的v-t图象如图乙所示，不计其他阻力，g取10m/s2,求：变力F做的功；(2)物体从斜面底端滑到最高点过程中克服摩擦力做功的平均功率；物体回到出发点的速度大小.练习2、用铁锤把钉子钉入木板，设木板对钉子的阻力与钉入木板深度成正比，已知铁锤第一次将钉子打入木板的深度为d,如果铁锤第二次敲钉子时做的功与第一次相同，求钉子第二次进

3、入木板的深度是多少？练习3、某兴趣小组让遥控小车在水平的直轨道上由静止开始运动，作出小车运动的V-t图象，如图所示,已知小车运动的过程中，2s14s时间段内小车的功率保持不变,在14s末停止遥控而让小车自由滑行。小车的质量为lkg，可认为在整个过程中小车所受到的阻力大小不变。求：(1)小车所受到的阻力大小；(2) 小车匀速行驶阶段的功率；(3) 小车在加速运动过程中位移的大小。练习4、如图7所示为一滑草场某条滑道由上、下两段高均为h与水平面倾角分别为45°和37°的滑道组成，滑草车与草地之间的动摩擦因数为质量为m的载人滑草车从坡顶由静止开始下滑，经过上、下两段滑道后，最后恰

4、好静止于滑道的底端（不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失,重力加速度为g,sin37。=0.6,cos37。=0.8）.则（）6B.载人滑草车最大速度为2ghA.动摩擦因数=7C.载人滑草车克服摩擦力做功为mghD.载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为|g二、动能定理在平抛圆周运动中的应用1、动能定理常与平抛运动、圆周运动相结合，解决这类问题要特别注意：（1）与平抛运动相结合时，要注意应用运动的合成与分解的方法，如分解位移或分解速度求平抛运动的有关物理量.（2）与竖直平面内的圆周运动相结合时，应特别注意隐藏的临界条件：绳杆圆管&也的受力情况重力、绳的拉力重力、杆的拉力或支体力重力、外管

5、壁的支持力或内管壁的支持力最高点启的速度"0>0练习5、如图所示，一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成，光滑，圆形轨道的半径为/?。一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动。要求物块能通过圆形轨道最高点，且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg（g为重力加速度）。求物块初始位置相对圆形轨道底部的高度h的取值范围。练习6、如图所示，质量m=60kg的高山滑雪运动员，从A点由静止开始沿滑雪道滑下，从B点水平飞出后又落在与水平面成倾角E37o的斜坡上C点.已知AB两点间的高度差为h=25m,B、C两点间的距离为s=75m.已知sin37o=O.6，取g

6、=10m/s2，求:(1) 运动员从B点水平飞出时的速度大小；(2) 运动员从A点到B点的过程中克服摩擦力做的功.练习7、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点处有一个光滑的细钉，已知OP=L/2，在A点给小球一个水平向左的初速度v0，发现小球恰能到达跟P点在同一竖直线上的最高点b。贝y：(1)小球到达B点时的速率?”7(2)若不计空气阻力，则初速度vO为多少？若初速度二二二，贝y小球在A到B过程中克服空气阻力做了多少功?练习8、如图所示，一长L=0.45m不可伸长的轻绳上端悬挂于M点，下端系一质量m=1.0kg的小球，CDE是一竖直固定的圆弧形轨道，

7、半径R=0.50m，OC与竖直方向的夹角0=60°，现将小球拉到A点(保持绳绷直且水平)由静止释放，当它经过B点时绳恰好被拉断，小球平抛后，从圆弧轨道的C点沿切线方向进入轨道，刚好能到达圆弧轨道的最高点E,重力加速度g取10m/s2，求:(1) 小球到B点时的速度大小；(2) 轻绳所受的最大拉力大小；(3) 小球在圆弧轨道上运动时克服阻力做的功.三、动能定理在多过程往复运动中的应用1.在含有摩擦力的往复运动过程中，注意两种力做功的区别(1)重力做功只与初、末位置有关，而与路径无关；（2）滑动摩擦力（或全部阻力）做功与路径有关，克服摩擦力（或全部阻力）做的功W=Ffs（s为路程）.练习

8、9、如图AB与CD是两个对称斜面，其长度足够长，斜面与光滑圆弧相切相连，圆弧对应的圆心角为120°，半径R为2m,个质量为2kg的物体从距离圆弧低端h=3m处，以初速度4m/s向下滑动，物体与斜面的动'摩因数为0.2，求物体在斜面上一共能运动多少路程？练习10、某游乐场的滑梯可以简化为如图所示竖直面内的ABCD轨道，AB为长L=6m、倾角a=37。的斜轨道，BC为水平轨道，CD为半径R=15m、圆心角”=37。的圆弧轨道，轨道AB段粗糙，其余各段均光滑一小孩（可视为质点）从A点以初速度v°=2V3m/s下滑，沿轨道运动到D点时的速度恰好为零（不计经过B点时的能量损失）.已知该小孩的质量m=30kg,取sin3