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时间:2019-05-11
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1、解题方法与步骤:1、确定研究对象及研究过程2、对研究对象进行受力分析3、判断外力对物体做功情况4、找出初末状态的动能5、利用动能定理建立方程解方程例1:如图,质量为m的物体用细线经过光滑小孔而牵引,且在光滑的水平面上作匀速圆周运动,当拉力为F时,半径为R,当拉力逐渐增大为6F时,物体仍作匀速圆周运动,此时半径为R/2,则拉力对物体所做的功为多少?F例2:质量为m的物体以速度V竖直向上抛出。物体落回地面时速度大小为3V/4.求①运动过程所受空气阻力的大小。②物体上升的最大高度解:设空气阻力大小为f,物体上升的最大高度为h上升过程由动
2、能定理得:下落过程①②①、②联立解得:[讨论]如果物体与地面相碰无能量损失,求物体运动的总路程。解:当物体停止运动时,应在地面上。整个过程重力做功为零,只有阻力做功。设:总路程为S由动能定理得:说明:①阻力做功等于阻力与路程的积。②重力做功与路径无关,只与初末位置的高度差有关。例3:一小球从高出地面H处由静止自由落下,不考虑空气阻力,落至地面后并深入地面h深处静止,若球的质量为m,求球在落入地面以下的过程中受到的平均阻力。解法一:小球在下落过程中只受重力,由动能定理得:小球落地后受重力mg和阻力fHhmgmgf由动能定理得:两方程
3、联立解得设球落至地面时的速度为解法二:研究球的整个运动过程由动能定理得解得例4:一颗子弹速度为v时,刚好垂直射穿一块钢板。那么当其速度为2v时,可垂直射穿几块同样的钢板?若要垂直射穿N块同样的钢板,则子弹的速度至少为多大?解得n=4解(1)(3)得例5:如图所示,质量为m的物体静放在水平光滑的平台上,系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮由地面以速度V0向右走动着的人拉着。设人在地面上从平台的边缘开始向右行至绳和水平方向夹角成θ=30°处,求在此过程中人做的功。解:将V0分解由动能定理可得,人所做的功等于物体动能的增量,即V0V2θV2
4、由图知:V0V2θV2例6:如图,物体沿一曲面从A点无初速滑下,滑至曲面的最低点B时,下滑高度为5m,若物体的质量为1kg,到B点时的速度为6m/s,则在下滑过程中,物体克服阻力所做的功为多少?AB5m此题中的摩擦力是变力,变力做功不能用W=Fs计算。解:设物体克服摩擦力做功W,由动能定理知即物体克服摩擦力做功32J小结:在求解变力做功时,往往采用动能定 理进行求解。例7:以初速V0竖直上抛一个质量为m=0.1kg的小球,当小球返回出发点时的速度大小为3V0/4,若g取10m/s2,则小球受到的空气平均阻力为多少?例8:质量为
5、M的跳水运动员从高为H的跳台上以速率V1跳起,入水时的速率为V2,则跳起时运动员做功多少?在从跳起到入水的过程中,空气阻力做功多少?在跳起到入水的过程中,运动员所受重力做正功,空气阻力做负功。由动能定理得例9:质量为m的小球,用长为L的细线悬挂在O点,小球在水平力F的作用下缓慢地从最低点B运动到A点,如图,则力F做功为多少?分析:缓慢运动的物体指速度始终为0,即动能不变。由动能定理知BAOөF功的计算方法1、利用定义式计算:W=Fscosɑ例10、质量为m的小球,用长为L的细线悬挂在O点,小球在水平恒力F的作用下从最低点B运动到A
6、点,如图,则力F做功为多少?BAOөFL解:
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