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《物理课时达标练必修二同步:第七章机械能守恒定律第9课时动能定理的综合应用》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第七章机械能守恒定律/第9课时动能定理的综合应用名师微课堂:http://sp.zxxk.com/soft/3710886.htmhhttp://siKZxxk.com/soft/3755782.htmh本节课视频观看链接应用1.应用动能定理求解连接体问题研究两个相互作用的物体的动力学问题也就是连接体问题,当两个物体在外力作用下以相同的加速度运动时就可以对整体应用动能定理。如图所示,电梯质量为M,它的水平地板上放置一质量为加的物体,电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动.当上升高度为//时,电梯的速度达到力则在这段过程中,下列说法中正确的是A
2、.电梯地板对物体的支持力所做的功等于如7,B.电梯地板对物体的支持力所做的功大于如/C.钢索的拉力所做的功等于MgH+^Mv2D.钢索的拉力所做的功大于对于连体题问题要活用“整体法"与“隔离法”,受力分析时适用,应用动能定理时一样也适用。答案:BD解析:由动能定理得:对物体:“N—加gH=*〃®2—0,解得地板对物体的支持力做的功为外=mgH~[-^mv1,故A错误,B正确;由动能定理得:对整体:Wp—(M~~m)v2—0,解得到钢索的拉力做的功WF=(A/+m)gH+2(A/+m)r2,可见钢索的拉力所做的功大于MgH+^Mv故C错误,D正确。应
3、用2.应用动能定理求解变力做功问题-个劲度系数k=800N/m的轻质弹簧,两端分别连着质量均为m=12kg的物体A和B,将它们竖直静止地放在水平地面上,如图所示,施加一竖直向上的变力F在物体A上,使物体A从静止开始向上做匀加速运动,当t=0.4s吋物体B刚离开地面(设整个匀加速过程弹簧都处于弹性限度内,取g=10m/s2).求:(1)此过程中物体A的加速度的大小(2)此过程中所加外力F所做的功.尽管本题中F是变力,但题中条件是A向上做匀加速运动,要求A的加速度,则先要求出A上升的距离。而通过弹簧的变化量即可求出A上升的距离。第(2)问弹簧的弹力先随A上
4、升而做负功,后随A上升而做负功,但两次距离相等,则弹簧弹力做的总共为零。解析:(1)开始时弹簧被压缩X],对A:Kx]=niAg①B刚要离开地面时弹簧伸长X2,对B:Kx2=mBg②又mA=mB=lTl代入①②得:Xi=X2,整个过程中A上升的距离:x=Xi+X2=2加g=0.3m。k12r根据运动学公式:x——at2,解得物体A的加速度:三-=3.75m/s2o2t2(2)设A末速度为%则由:x=V°+V//,得:vt==1.5m/so2Vx1=x2.此过程初、末位置弹簧的弹性势能不变,弹簧的弹力做功为零。设此过程中所加外力F做功为W,根据动能定理
5、:W-mgx=—mv(2,解得:W=49.5J。2应用3.应用动能定理处理曲线运动问题如图所示,某同学利用斜面研究抛体运动的示意图,己知斜面AB的倾角为a=45°,高为h=lm0斜面的底端A处有一弹性发射器(大小不计),发射器可将小木块以一定的初速度沿斜面弹出,小木块冲出斜而后即做斜抛运动.若发射器将小木块弹出时的初速度为vo=8m/s,小木块与斜面Z间的动摩擦因数冷0.4,不计空气阻力,g取1Om/s2,求:(1)小木块飞离底面的最大高度;(2)小木块落地时的速度大小。由于动能定理的计算式为标量式,因此对于求解物体做曲线运动时的相关问题时,具有明显的
6、优越性,关键是分清楚哪些过程力做功,并确定处、末状态的动能。解析:(1)设小木块到达斜面顶端时的速度为Vb,有动能定理得:代入数据解得vb=v=6m/s,竖直分速度的大小—“〃gC0SG--mgh=-mv2B—丄恥:sina22vBv—vBsinOC—3a/2m/s。还能上升的高度hv——=0.9m,小木块飞离地面的最大高度H=h+hy=1.9m。2g(2)小木块从出发到落地全过程由动能定理得:一“加geosa=—mv2——mvl,代入数据解得sina22v=2m/so应用4.应用动能定理分析多过程问题如图所示,竖直固定放置的粗糙斜面AB的下端与光滑的
7、圆弧BCD的B点相切,圆弧轨道的半径为R,圆心O与A、D在同一水平面上,ZCOB=0,现有质量为m的小物体从距D点为△竺纟的地方无初4速的释放,已知物体恰能从D点进入圆轨道。求:(1)为使小物体不会从A点冲出斜面,小物体与斜面间的动摩擦因数至少为多少?(2)若小物体与斜面间的动摩擦因数“=宜邑,则小物体在斜面上通过的总路程大小?2cos&(3)小物体通过圆弧轨道最低点C时,对C的最大压力和最小压力各是多少?物体在运动过程中若包含几个不同的过程,应优先考虑对全过程运动动能定理,这样可以避开每个运动过程的具体细节,因此比分段运用动能定理求解简单。由于全过程
8、运用动能定理解题时不必考虑中间过程的细节,只需要考虑全过程中合外力做功的情况,以及初、末状态的