高中物理_物理《动能定理的应用》资料_新人教版必修2

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1、动能定理的应用一、知识讲解1、动能的定义：物体的动能等于物体质量与物体速度的二次方的乘积的一半。2、动能的表达式：3、动能定理的内容：合力所做的功等于物体动能的变化。4、动能定理的表达式：二、动能定理的理解1、若ΔEk＞0，表示物体的动能增加，其增加量等于合外力对物体所做的正功；若ΔEk＜0，表示物体的动能减少，其减少量等于合外力对物体所做的负功的绝对值；若ΔEk＝0，表示合外力对物体所做的功等于零。2、动能定理中的合力既可以是恒力，也可以是变力。3、既可以是重力、弹力、摩擦力、也可以是任何其他的力。三、利用动能定理解题的方法和步骤1、明确研究对象、研究过程，找出初、

2、末状态的速度情况．2、要对物体进行正确受力分析（包括重力），明确各力的做功大小及正负情况．有些力在运动过程中不是始终存在，若物体运动过程中包含几个物理过程，物体运动状态受力情况均发生变化，因而在考虑外力做功时，必须根据不同情况分别对待．3、明确物体在过程的起始状态动能和末状态的动能．4、列出动能定理的方程，及其它必要的解题方程进行求解．四、动能定理的应用1、应用动能定理巧解多过程问题。物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的小过程（如加速、减速的过程），此时可以分段考虑，也可以对全过程考虑，如能对整个过程利用动能定理列式则使问题简化。V0S0αP例1：如图所示，斜

3、面足够长，其倾角为α，质量为m的滑块，距挡板P为S0，以初速度V0沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力，若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，求滑块在斜面上经过的总路程为多少？分析：滑块在滑动过程中，要克服摩擦力做功，其机械能不断减少；又因为滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力，所以最终会停在斜面底端。解：在整个过程中，受重力、摩擦力和斜面支持力作用，其中支持力不做功。设其经过和总路程为L，对全过程，由动能定理得：得2、利用动能定理巧求动摩擦因数4用心爱心专心例2：如图所示，小滑块从斜面顶点A由静止滑至水平部分C点而

4、停止。已知斜面高为h，滑块运动的整个水平距离为s，设转角B处无动能损失，斜面和水平部分与小滑块的动摩擦因数相同，求此动摩擦因数。分析：物体由A点滑到B点，重力做正功，摩擦力做负功，从B点滑到C点，摩擦力做负功。ABChS1S2α解：滑块从A点滑到C点，只有重力和摩擦力做功，设滑块质量为m，动摩擦因数为，斜面倾角为，斜面底边长，水平部分长，由动能定理得：从计算结果可以看出，只要测出斜面高和水平部分长度，即可计算出动摩擦因数。3、利用动能定理巧求机车脱钩问题S2S1LV0V0例3：总质量为M的列车，沿水平直线轨道匀速前进，其末节车厢质量为m，中途脱节，司机发觉时，机车已行

5、驶L的距离，于是立即关闭油门，除去牵引力，如图13所示。设运动的阻力与质量成正比，机车的牵引力是恒定的。当列车的两部分都停止时，它们的距离是多少？分析：此题用动能定理求解比用运动学、牛顿第二定律求解简便。列车没有脱节前做恒定牵引力的匀速直线运动，从脱节到发现之间，列车牵引力恒定而阻力减小，列车加速运动了L的距离，此过程牵引力做正功，阻力做负功；发现后关闭油门，列车做减速运动，阻力做负功，列车最终减速为零。而整个过程脱节的车厢在阻力作用下做减速运动，阻力做负功。解：对车头，脱钩后的全过程用动能定理得：对车尾，脱钩后用动能定理得：而，由于原来列车是匀速前进的，所以F=kM

6、g由以上方程解得。4、巧用简解摩擦生热问题两个物体相互摩擦而产生的热量Q（或说系统内能的增加量）等于物体之间滑动摩擦力f与这两个物体间相对滑动的路程的乘积，即Q=fS相.利用这结论可以简便地解答高考试题中的“摩擦生热”问题。4用心爱心专心例4：如图所示，在一光滑的水平面上有两块相同的木板B和C。重物A（A视质点）位于B的右端，A、B、C的质量相等。现A和B以同一速度滑向静止的C，B与C发生正碰。碰后B和C粘在一起运动，A在C上滑行，A与C有摩擦力。已知A滑到C的右端面未掉下。试问：从B、C发生正碰到A刚移动到C右端期间，C所走过的距离是C板长度的多少倍？ABC分析：物

7、体B与物体C碰撞后粘在一起运动有共同点速度V1，而B、C碰撞瞬间A保持原来的速度V0匀速运动滑上C，物体A在物体C表面滑行直到物体A、B、C有最终相同的速度V2。物体B、C碰撞过程以及物体A在物体C表面滑行过程都遵循动量守恒定律。解：设A、B、C的质量均为m。B、C碰撞前，A与B的共同速度为V0，碰撞后B与C的共同速度为V1。对B、C构成的系统，由动量守恒定律得：mV0=2mV1设A滑至C的右端时，三者的共同速度为V2。对A、B、C构成的系统，由动量守恒定律得：2mV0=3mV2设C的长度为L，A与C的动摩擦因数为μ，则据摩擦生热公式和能量守恒定律