动能定理及其应用.doc

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1、5.2、动能定理及其应用基础回顾一、动能1．定义：物体由于运动而具有的能叫动能．2．表达式：Ek＝mv2　单位：焦耳(J)3．动能是状态量．4．动能是量(矢量或标量)。5．动能具有相对性，动能的大小与参照物的选取有关，中学物理中，一般取地球为参照物．二、动能定理内容合外力对物体所做的功等于物体表达式W＝ΔEk＝mv22－mv12对定理的理解W＞0，物体的动能W＜0，物体的动能W＝0，物体的动能不变适用条件1.动能定理既适用于直线运动，也适用于2．既适用于恒力做功，也适用于3．力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以题型及重

2、难点题型一：应用动能定理求变力的功应用动能定理求变力的功时，应抓住以下几点：(1)分析物体受力情况，确定哪些力是恒力哪些力是变力．(2)找出恒力的功及变力的功．(3)分析物体初末状态，求出动能变化量．(4)运用动能定理求解．例1质量为m的小球被系在轻绳的一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，运动过程中小球受到空气阻力的作用．设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子所受拉力为7mg，此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为(　　)A.B.C.D．mgR例2如图所示，质量为m的物

3、块与转台之间能出现的最大静摩擦力为物块重力的k倍，物块与转轴OO′相距R，物块随转台由静止开始转动，当转速增加到一定值时，物块即将在转台上滑动，在物块由静止到滑动前的这一过程中，转台的摩擦力对物块做的功为(　　)A．0B．2πkmgRC．2kmgRD.kmgR题型二：动能定理在多过程中的应用1.应用动能定理解题的步骤(1)选取研究对象，明确并分析运动过程．(2)分析受力及各力做功的情况，求出总功；―→―→―→―→―→.(3)明确过程始、末状态的动能Ek1及Ek2.(4)列方程W＝Ek2－Ek1，必要时注意分析题目潜在的条件，列

4、辅助方程进行求解．2．应用动能定理要注意的几个问题(1)正确分析物体受力，要考虑物体受到的所有力，包括重力．(2)要弄清各力做功情况，计算时应把已知功的正、负代入动能定理表达式．(3)有些力在物体运动全过程中不是始终存在，导致物体的运动包括几个物理过程，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.应用动能定理解题的优越性无需深究物体运动过程中状态变化的细节，只需考虑整个过程的功及初末状态．若过程包含了几个运动性质不同的分过程，既可分段考虑，也可对整个过程考虑．但求功时，有些力不是全过程

5、都作用的，必须根据不同的情况分别对待求出总功．例3冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意图如图所示．比赛时，运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O.为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小．设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ1＝0.008，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减小至μ2＝0.004.在某次比赛中，运动员使冰壶C在投掷线中点处以2m/s的速度沿虚线滑出．为使冰壶C能够沿虚线恰好到达圆心O点，运动员用毛刷擦冰

6、面的长度应为多少？(g取10m/s2)例4如图所示，ABCD为一竖直平面的轨道，其中BC水平，A点比BC高出10m，BC长1m，AB和CD轨道光滑．一质量为1kg的物体，从A点以4m/s的速度开始运动，经过BC后滑到高出C点10.3m的D点速度为零．(g取10m/s2)求：(1)物体与BC轨道的动摩擦因数．(2)物体第5次经过B点时的速度．(3)物体最后停止的位置距B点多远．例5如图所示，一质量为m＝1kg的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的A点，随传送带运动到B点，小物块从C点沿圆弧切线进入竖直光滑的半圆轨道恰能做圆周运

7、动．已知圆弧半径R＝0.9m，轨道最低点为D，D点距水平面的高度h＝0.8m．小物块离开D点后恰好垂直碰击放在水平面上E点的固定倾斜挡板．已知物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.3，传送带以5m/s恒定速率顺时针转动（g取10m/s2），试求：（1）传送带AB两端的距离；（2）小物块经过D点时对轨道的压力的大小；（3）倾斜挡板与水平面间的夹角θ的正切值．考点集训1．如图所示，质量为m的物块，在恒力F的作用下，沿光滑水平面运动，物块通过A点和B点的速度分别是vA和vB，物块由A运动到B点的过程中，力F对物块做的功W为()A．W＞m

8、vB2－mvA2B．W＝mvB2－mvA2C．W＝mvA2－mvB2D．由于F的方向未知，W无法求出2．一个质量为0.5kg的物体，从静止开始做直线运动，物体所受合外力F随物体位移x变化的图象如图所示，则物体位移x＝8m时，物体的速度为(　　)A．2m/sB．8m/sC．4m