高中物理：课题动能定理的应用教科版必修2.doc

课题动能定理的应用【目标导航】1、进一步理解动能定理。2、能用动能定理解决有关问题【知识回顾】总功的计算方法：法一：法二：动能定理的内容：动能定理表达式：动能定理应用的一般步骤：【自主学习】一、运用动能定理求变力的功例1（A级）在离地面高度为h处竖直向上抛出一质量为m的物体，抛出时的速度为v0，当它落到地面时的速度为v，用g表示重力加速度，则在此过程中物快克服空气阻力做的功为（）A、B、C、D、解析：空气阻力是变力，不能用功的定义求解。物块在运动过程中受到和两个力的作用，在整个过程中，重力做的功为WG=，空气阻力做的功为，根据动能定理得：（WG）+=(末动能)-（初动能），所以得到=。所以选FQPLOθ例2（B级）一质量为m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点很缓慢的移动到Q点，如图所示，则F所做的功为（）解析：小球的运动是缓慢的，因而任一时刻都可看作是平衡状态，因此F的大小不断变大，F做的功是变力功。小球上升过程总共受、和三个力的作用，但只有和这两个力做功，由动能定理列式得：，解得：，所以选总结：在求变力做功时，由于力是变化的，所以功的公式W=FXcosα不再适用；而动能定理就可以不考虑变力做功的过程，只考考虑初、末状态的变化，从而可以求得变力所做的功。因此动能定理给我们提供了一种求功的方法，特别是求变力的功。二、动能定理在多过程中的应用：例3（B级）如图所示，质量为m的铅球从离地面h的高处由静止开始下落，落到地面后陷入泥潭，下沉的深度是s，试求泥潭对铅球的平均作用力。解法一：选物体为研究对象，在自由落体运动过程，只有重力做功，设物体落入泥潭表面时的速度为v，根据动能定理列式有：①物体在泥潭中的运动过程，此过程重力做正功，阻力F做负功，根据动能定理列式有：②由①②解得F=解法二：研究物体运动的全过程，重力所做的功为，阻力所做的功为，初、末状态物体的动能都为，根据动能定理列式有：，解得F=总结：应用动能定理解题时，在分析过程的基础上无需深究物体的运动过程中的细节，只需要考虑整个过程中的功及过程始末的动能。若整个过程中包含了几个运动性质不现的分过程，既可分段考虑，也可整个过程考虑。若不涉及中间过程量，用整个过程分析比较简单。但求功时，有些力不是全过程都做功，必须根据不同情况分别对待，求出总功，计算时各力做的功连同符合（正、负）一同代入公式。三、动能定理在多个物体或物体系中的应用例4（C级）如图所示，mA＝4kg，mB=1kg，A与桌面间的动摩擦因数μ=0．2，B与地面间的距离h=0．8m，A、B原来静止，则B落到地面时的速度为________m／s；B落地后，A在桌面上能继续滑行_________m远才能静止下来．(g取10m／s2；)解析：（1）从开始运动到B落地时，A、B两物体速率相等．以A和B构成的系统为研究对象，由题意知重力对系统做功为（用符号表示），摩擦力对系统做功为（用符号表示），绳的拉力T对物体A做功为，绳的拉力T对物体B做功为。A、B系统的总初动能为，A、B系统的总末动能为（设落地时共同速率为V）。根据动能定理列式得：，解得：V=（2）B落地后对A物体应用动能定理列式得：解得：S=总结：动能定理既适用于单个物体，也适用于多个物体，在对系统由动能定理分析时，应注意做功是一切外力所做的功与一切内力所做功的代数和。【同步训练】1（A级）某消防队员从一平台上跳下，下落2m后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0．5m，在着地过程中地面对双脚的平均作用力估计为（）A．自身重力的2倍B．自身重力的5倍C．自身重力的8倍D．自身重力的10倍2（B级）某人从12．5m高的楼顶抛出一小球，不计空气阻力，小球落地时的动能是抛出时的11倍，小球的质量为0．6kg，取g＝l0m／s2，则人对小球做功是()A．7．5JB．8．0JC．6．5JD.以上答案都不正确3（B级）质量为m的汽车，以恒定功率Ｐ从静止开始沿平直公路行驶，经时间t行驶距离为s时速度达到最大值vm，已知所受阻力恒为f，则此过程中发动机所做的功为()A．PtB．mvm2+fsC．fvmtD．4（B级）速度为v0的子弹，恰可穿透一固定着的木板，如果子弹速度为2v0，子弹穿透木板的阻力视为不变，则可穿透同样的木块()A．2块B．3块C．4块D．1块5（B级）质量不等但有相同动能的两物体，在动摩擦因数相同的水平地面上滑行直到停止，则()A、质量大的物体滑行距离小B、它们滑行的距离一样大C、质量大的物体滑行时间短D、它们克服摩擦力所做的功一样多6（B级）如图所示，AB为1/4圆弧轨道，BC为水平直轨道，圆弧的半径为R，BC的长度也是R，一质量为m的物体，与两个轨道间的动摩擦因数都为，当它由轨道顶端A从静止开始下落，恰好运动到C处