77习题课动能定理的应用

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1、7・7习题课动能定理的应用【学习目标】1•进一步理解动能定理，领会丿应用动能定理解题的优越性.2.会利用动能定理分析变力做功、Illi线运动以及多过程问题.【课内展示】一、用动能定理求变力的功利用动能定理求变力的功是最常用的方法，具体做法如21.如果在研究的过程中，只冇所要求的变力做功，则这个变力做的功就等于物体动能的增虽，即w2.如果物体同时受到儿个力的作用，但是其中只有一个力F是变力，其他力都是恒力，则可以先用恒力做功的公式求岀儿个恒力所做的功，然后再川动能定理來间接求变力做的功：忆，+炉其他【例1】如图所示，斜槽轨道下端与一个半

2、径为0.4m的圆形轨道相连接.一个质量为0.1kg的物体从高为H=2m的力点由静止开始滑下，运动到圆形轨道的最高点C处时,对轨道的压力等于物体的重力•求物体从A运动到C的过程中克服摩擦力所做的功.（g取10m/s2）【例2]一质量为加的小球，用长为/的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F的作用下从平衡位置P点缓慢地移动到Q点，如图所示.则力F所做的功为（）A.zwg/cos3B.F/sin0C・wg/（l-cos0）D.F/（l-sin0二、求瞬间力做功问题【例3】一质量为0.3kg的弹性小球，在光滑的水平而上以6m/s的速度垂直撞到墙上，

3、碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前速度的大小相同，贝U碰撞前后小球速度变化量的大小Av和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为（）A.Av=0B.Av=12m/sC.W=0D.W=10.8J【例4】用力踢0.3kg的静止足球，以10m/s飞出,假定脚对足球的平均作用力400N,球在水平面上运动T20m停止，那么人对足球做功为：A、8000JB、4000JC、15JD、无法确定三、曲线运动【例5】如图所示，光滑水平面上，一小球在穿过0孔的绳了的拉力作用下沿一圆周匀速运动，当绳的拉力为F时，圆周半径为R,当绳的拉力增大到8F吋，

4、小球恰可沿半径为R/2的圆周匀速运动在上述增大拉力的过程中，绳的拉力对球做的功为.【例6】如图所示，一根长为/的细线，—端固定于O点，另一端拴-•质量为加的小球，当小球处于最低平衡位置时，给小球一定得初速度％,要小球能在竖直平面内作圆周运动并通过最高点P,%至少应多大？四、用动能定理分析多过程问题对于包含多个运动阶段的复杂运动过程，可以选择分段或全程应用动能定理.1.分段应用动能定理时，将复杂的过程分割成一个个了过程，对每个了过程的做功情况和初、末动能进行分析，然后针对每个了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，

5、分析整个过程屮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.当题目不涉及屮间蜃时，选择全程应用动能定理更简单、更方便.M和CD轨道光滑.一质量为1kg的物体，从/点以4m/s的速度开始运动，经过BC后滑到高出C点【例7】如图所示，ABCD为一竖直平面内的轨道，其中水平，/点比BC高出10m,BClx1m,10.3m的Q点速度为0.求：(g取10m/s?)(1)物体与BC轨道间的动摩擦因数；(2)物体第5次经过B点时的速度；(3)物体最示停止的位置

6、(距B点多少米).【例8】水平面上的一个质量为加的物体，在一水平恒力F作用下，由静止开始做匀加速直线运动，经过位移s后撤去F,乂经过位移25后物体停了下來，则物体受到的阻力大小应是()FA.㊁B.2FFC.yD.3F五、动能定理和动力学方法的综合应用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，应特别注意隐藏的临界条件：(1)有支撑效果的竖玄平面内的圆周运动，物体能过最高点的临界条件

7、vmin=0.(2)没冇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皿n=極.【例9】如图所示，质量”7=0.1kg的金属小球从距水平ffi/z=2.0m的光滑斜面上由静止开始释放，运动到A点时无能最损耗,水平面AB是长2.0m的粗糙平面，与半径为R=0Am的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点，其屮圆轨道在竖直平面内，。为轨道的最高点，小球恰能通过最高点求：fe=10m/s2)(1)小球运动到力点时的速度大小；(2)小球从A运动到B时摩擦阻力所做的功；(3)小球从Q点飞出后落点E^A的距离.仁dE【例10】如图所示，一个质

8、量为加=0.6kg的小球以某一初速度VO=2m/s从P点水平抛出，从粗糙圆弧的A点沿切线方向进入（不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损火）H•恰好沿圆弧通过最高点C,已知圆弧的圆心为0,半径R=0.3m,0=60。,g=1