2018中考物理二轮专题复习：3.动能定理的综合应用word版含解析

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1、3.　动能定理的综合应用一、基础知识回顾1．动能表达式：Ek＝mv2，是标量．2．动能定理表达式：W总＝mv－mv是标量式，不用考虑速度的方向及中间过程．3．应用动能定理的“两线索”“两注意”(1)应用动能定理解题有两条主要线索：一是明确研究对象→进行受力分析→对各力进行做功分析→求出总功；二是明确研究过程→进行运动过程分析→物体始末状态分析→求出动能状态量→求出动能变化量；最后结合两条线索列出动能定理方程求解．(2)两注意：①动能定理往往用于单个物体的运动过程，由于不涉及加速度和时间，比动力学研究方法更简便．②当物体的运

2、动包含多个不同过程时，可分段应用动能定理求解；当所求解的问题不涉及中间的速度时，也可以全过程应用动能定理求解．二、典型例题考向1　用动能定理解决恒力做功问题[例1]如图，质量为M＝3kg的小滑块，从斜面顶点A静止开始沿ABC下滑，最后停在水平面D点，不计滑块从AB面滑上BC面，以及从BC面滑上CD面的机械能损失．已知：AB＝BC＝5m，CD＝9m，θ＝53°，β＝37°，重力加速度g＝10m/s2，在运动过程中，小滑块与接触面的动摩擦因数相同．则(　　)A．小滑块与接触面的动摩擦因数μ＝0.5B．小滑块在AB面上运动克服摩

3、擦力做功，等于在BC面上运动克服摩擦力做功C．小滑块在AB面上运动时间大于小滑块在BC面上的运动时间D．小滑块在AB面上运动的加速度a1与小滑块在BC面上的运动的加速度a2之比是5/3解析　A、根据动能定理得，Mg(sABsinθ＋sBCsinβ)－μMg(sABcosθ＋sBCcosβ)－μMgsCD＝0，解得：μ＝，A错误；B、在A、B段正压力小于B、C段正压力，故在A、B段克服摩擦力做功小于在B、C段克服摩擦力做的功，B错误；C、小滑块在A、B面上运动的平均速度小于小滑块在B、C面上的平均速度，故小滑块在A、B面上运

4、动时间大于小滑块在B、C面上运动时间，C正确；D、小滑块在A、B面上运动的加速度：a1＝gsinθ－μgcosθ＝m/s2，小滑块在B、C面上运动的加速度：a2＝gsinβ－μgcosβ＝m/s2，则a1∶a2＝43∶20，D错误．答案　C考向2　变力作用下动能定理的应用[例2]　如图所示，一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平．一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道．质点滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为4mg，g为重力加速度的大小．用W表示质点从P点运动到N点

5、的过程中克服摩擦力所做的功．则(　　)A．W＝mgR，质点恰好可以到达Q点B．W＞mgR，质点不能到达Q点C．W＝mgR，质点到达Q点后，继续上升一段距离D．W＜mgR，质点到达Q点后，继续上升一段距离解析　质点由静止开始下落到最低点N的过程中由动能定理：mg·2R－W＝mv2质点在最低点：FN－mg＝由牛顿第三定律得：FN＝4mg联立得W＝mgR，质点由N点到Q点的过程中在等高位置处的速度总小于由P点到N点下滑时的速度，故由N点到Q点过程克服摩擦力做功W′＜W，故质点到达Q点后，会继续上升一段距离，选项C正确．答案　C考

6、向3　用动能定理分析多过程问题[例3]　如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点．水平桌面右侧有一竖直放置的轨道MNP，其形状为半径R＝1.0m的圆环剪去了左上角120°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离是h＝2.4m．用质量m1＝0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点．用同种材料、质量为m2＝0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块过B点后做匀变速运动其位移与时间的关系为s＝6t－2t2，物块飞离桌面后恰好由P点沿切线落入圆轨道．(不计

7、空气阻力，g取10m/s2)(1)物块m2过B点时的瞬时速度vB及与桌面间的滑动摩擦因数μ；(2)若轨道MNP光滑，物块经过轨道最低点N时对轨道的压力FN；(3)若小球刚好能到达轨道最高点M，则释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功W.解析　(1)m2过B点后遵从s＝6t－2t2所以知：vB＝6m/s，a＝－4m/s2.由牛顿第二定律：μmg＝ma解得μ＝＝＝0.4.(2)竖直方向的分运动为自由落体运动，有P点速度在竖直方向的分量vy＝＝4m/sP点速度在水平方向的分量vx＝＝m/s＝4m/s解得离开D点的速度为vD＝4m/

8、s由机械能守恒定律，有mv＝mv＋mg(h＋R－Rcosθ)得v＝74m2/s2根据牛顿第二定律，有FN′－mg＝m，代入数据解得FN′＝16.8N根据牛顿第三定律，F＝F′＝16.8N，方向竖直向下．(3)小球刚好能到达M点，有mg＝m，则vM＝＝m/s小球到达P点的速度vP＝＝m/s＝8m/s.从P