浙江2018届高中物理第七章机械能守恒定律第8节习题课动能定理的应用学案新人教版

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1、第8节　习题课　动能定理的应用[基础梳理]应用功的公式无法解决变力做功的问题，而应用动能定理就非常方便，应用动能定理求变力做的功的关键是对全过程运用动能定理列式，通过动能的变化求出合力做的功，进而间接求出变力做的功。[典例精析]【例1】如图1所示，木板长为l，木板的A端放一质量为m的小物体，物体与板间的动摩擦因数为μ。开始时木板水平，在绕O点缓慢转过一个小角度θ的过程中，若物体始终保持与板相对静止。对于这个过程中各力做功的情况，下列说法中正确的是(　　)图1A.摩擦力对物体所做的功为mglsinθ(1－cosθ)B.弹力对物体所做的功为m

2、glsinθcosθC.木板对物体所做的功为mglsinθD.合力对物体所做的功为mglcosθ解析　重力是恒力，可直接用功的计算公式，则WG＝－mgh；摩擦力虽是变力，但因摩擦力方向上物体没有发生位移，所以Wf＝0；因木块缓慢运动，所以合力F合＝0，则W合＝0；因支持力FN为变力，不能直接用公式求它做的功，由动能定理W合＝ΔEk知，WG＋WN＝0，所以WN＝－WG＝mgh＝mglsinθ。答案　C变力所做的功一般不能直接由公式W＝Flcosα求解，而是常采用动能定理求解。解题时须分清过程的初、末状态动能的大小以及整个过程中力做的总功。[

3、即学即练]141.质量为m的物体以初速度v0沿水平面向左开始运动，起始点A与一轻弹簧O端相距s，如图2所示。已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，物体与弹簧相碰后，弹簧的最大压缩量为x，则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短的过程中，物体克服弹簧弹力所做的功为(　　)图2A.mv－μmg(s＋x)B.mv－μmgxC.μmgsD.μmg(s＋x)解析　设物体克服弹簧弹力所做的功为W，则物体向左压缩弹簧过程中，弹簧弹力对物体做功为－W，摩擦力对物体做功为－μmg(s＋x)，根据动能定理有－W－μmg(s＋x)＝0－mv，所以W＝mv－μmg(s＋x)

4、。答案　A[基础梳理]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，对每个子过程的做功情况和初、末动能进行分析，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，分析每个力的做功，确定整个过程中合外力做的总功，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。当题目不涉及中间量时，选择全程应用动能定理更简单，更方便。[典例精析]【例2】半径R＝1m的1/4圆弧轨道下端与一水平轨道连接，水平轨道离地面高度h＝1m，如图3所示，有一质量m＝1.0kg的小滑块

5、自圆轨道最高点A由静止开始滑下，经过水平轨道末端B时速度为4m/s，滑块最终落在地面上，g取10m/s2，试求：图314(1)不计空气阻力，滑块落在地面上时速度大小；(2)滑块在轨道上滑行时克服摩擦力做的功。解析　(1)从B点到地面这一过程，只有重力做功，根据动能定理有mgh＝mv2－mv，代入数据解得v＝6m/s。(2)设滑块在轨道上滑行时克服摩擦力做的功为Wf，对A到B这一过程运用动能定理有mgR－Wf＝mv－0，解得Wf＝2J。答案　(1)6m/s　(2)2J[即学即练]2.如图4所示，MNP为竖直面内一固定轨道，其圆弧段MN与水平

6、段NP相切于N，P端固定一竖直挡板。M相对于N的高度为h，NP长度为s。一物块从M端由静止开始沿轨道下滑，与挡板发生一次弹性碰撞(碰撞后物块速度大小不变，方向相反)后停止在水平轨道上某处。若在MN段的摩擦可忽略不计，物块与NP段轨道间的动摩擦因数为μ，求物块停止的地方距N点的距离的可能值。图4解析　设物块的质量为m，在水平轨道上滑行的总路程为s′，则物块从开始下滑到停止在水平轨道上的过程中，由动能定理得mgh－μmgs′＝0解得s′＝第一种可能：物块与挡板碰撞后，在N前停止，则物块停止的位置距N点的距离d＝2s－s′＝2s－第二种可能：物

7、块与挡板碰撞后，可再一次滑上光滑圆弧轨道，然后滑下，在水平轨道上停止，则物块停止的位置距N点的距离为：d＝s′－2s＝－2s。所以物块停止的位置距N点的距离可能为2s－或－2s。14答案　物块停止的位置距N点的距离可能为2s－或－2s[基础梳理]动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动，特别是在曲线运动中更显示出其优越性，所以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

8、隐含的临界条件：①有支撑效果的竖直平面内的圆周运动，物体能过最高点的临界条件为vmin＝0。②没有支撑效果的竖直平面内的圆周运动，物体能过最高点的临界条件为vmin＝。[典例精析]【例3】如图