高考物理应用动能定理.ppt

动能定理习题课,应用动能定理解题的基本步骤：,1.选取研究对象，明确它的运动过程,2.分析研究对象的受力情况和各个力的做功情况：受哪些力?每个力是否做功，做正功还是做负功?做多少功?然后求各个力做功的代数和.,3.明确物体在过程的始未状态的动能EK1和EK2,4.列出动能的方程W外=EK2-EK1，及其他必要辅助方程，进行求解.,【例】 如右图所示，摩托车做腾跃特技表演，以v0=10m/s的初速度冲上顶部水平的高台，然后从高台水平飞出。若摩托车冲上高台时以额定功率1.8KW行驶，所经时间为0.5s，人和车的总质量为180kg，试分析，当台高h多大时，人和车飞出的水平距离s最远?此最远距离是多少?(不计一切阻力，g取10ms2),1、下列关于运动物体所受的合外力、合外力做功和动能变化的关系，正确的是 A如果物体所受的合外力为零，那么，合外力对 物体做的功一定为零 B如果合外力对物体所做的功为零，则合外力一 定为零 C物体在合外力作用下作变速运动，动能一定变 化 D物体的动能不变，所受的合外力必定为零,A,2、放在光滑水平面上的某物体，在水平恒力F的作用下，由静止开始运动，在其速度由0增加到v和由v增加到2v的两个阶段中，F对物体所做的功之比为 ( ) A.11 B.12 C.13 D.14,C,F对物体冲量之比为多少?,3如右图所示，水平传送带保持 1m/s 的速度运动一质量为1kg的物体与传送带间的动摩擦因数为0.2。现将该物体无初速地放到传送带上的A点，然后运动到了距A点1m 的B点，则皮带对该物体做的功为 （ ） A. 0.5J B. 2J C. 2.5J D. 5J,解: 设工件向右运动距离S 时，速度达到传送带的速度v，由动能定理可知 mgS=1/2mv2,解得 S=0.25m，说明工件未到达B点时，速度已达到v，,所以工件动能的增量为 EK = 1/2 mv2 = 0.511= 0.5J,A,A,B,4.一传送带装置示意如图，其中传送带经过AB区域时是水平的，经过BC区域时变为圆弧形（圆弧由光滑模板形成，未画出），经过CD区域时是倾斜的，AB和CD都与BC相切。现将大量的质量均为m的小箱一个一个在A处放到传送带上，放置时初速为零，经传送带运送到D处，D和A的高度差为h。稳定工作时传送带速度不变，CD段上各箱等距排列，相邻两箱的距离为L。每个箱子在A处投上后，在到达B之前已经相对于传送带静止，且以后也不再滑动（忽略经BC段时的微小滑动）。己知在一段相当长的时间T内，共运送小货箱的数目为N，这装置由电动机带动，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦。求电动机的平均输出功率P。,【解析】以地面为参考（下同），设传送带的运动速度为v0，在水平段运输的过程中，小货箱先在滑动摩擦力作用下做匀加速运动，设这段路程为S，所用时间为t，加速度为a，则对小箱有：Sat2/2,v0at ,在这段时间内，传送带运动的路程为：S0= v0t，,由以上可得S02S ,用f表示小箱与传送带之间的滑动摩擦力，则传送带对小箱做功为： W1= fS = mv02/2,传送带克服小箱对它的摩擦力做功： W0=Fs0=2mv02/2,两者之差就是克服摩擦力做功发出的热量： Q = mv02/2,可见，在小箱加速运动过程中，小箱获得的动能与发热量相等。,T时间内，电动机输出的功为：W=PT,此功用于增加小箱的动能、势能以及克服摩擦力发热,即W=Nmv02/2十NmghNQ,已知相邻两小箱的距离为L，所以：v0TNL,联立得,5、两辆汽车在同一平直路面上行驶，它们的质量之比m1m2=12，速度之比v1v2=21，两车急刹车后甲车滑行的最大距离为s1，乙车滑行的最大距离为s2，设两车与路面间的动摩擦因数相等，不计空气阻力，则( ) A.s1s2=12 B.s1s2=11 C.s1s2=21 D.s1s2=41,D,6、一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m，这时物体的速度2 m/s，则下列说法正确的是 ,A手对物体做功 12J B合外力对物体做功 12J C合外力对物体做功 2J D物体克服重力做功 10 J,A C D,7.竖直上抛一球，球又落回原处，已知空气阻力的大小正比于球的速( ) （A） 上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重 力做的功 （B） 上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功 （C） 上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降 过程中重力做功的平均功率 （D） 上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力做功的平均功率,B 、C,8.将小球以初速度v0竖直上抛，在不计空气阻力的理想状况下，小球将上升到某一最大高度。由于有空气阻力，小球实际上升的最大高度只有该理想高度的80%。设空气阻力大小恒定，求小球落回抛出点时的速度大小v?,解：有空气阻力和无空气阻力两种情况下分别在上升过程对小球用动能定理：,可得,再以小球为对象，在有空气阻力的情况下全过程用动能定理，有：,解得,9.如图所示，A、B是位于水平桌面上的两质量相等的木块，离墙壁的距离分别为L1 和L2 ，与桌面之间的滑动摩擦系数分别为A和B，今给A以某一初速度，使之从桌面的右端向左运动，假定A、B之间，B与墙间的碰撞时间都很短，且碰撞中总动能无损失，若要使木块A最后不从桌面上掉下来，则A的初速度最大不能超过 多少?,10.质量为m的飞机以水平v0飞离跑道后逐渐上升,若飞机在此过程中水平速度保持不变,同时受到重力和竖直向上的恒定升力(该升力由其他力的合力提供,不含重力).今测得当飞机在水平方向的位移为L时,它的上升高度为h,求(1)飞机受到的升力大小?(2)从起飞到上升至h高度的过程中升力所做的功及在高度h处飞机的动能?,解析(1)飞机水平速度不变,L= v0t, 竖直方向的加速度恒定h=at2/2,由牛顿第二定律得:F =mgma =,(2),11如图示，光滑水平桌面上开一个小孔，穿一根细绳，绳一端系一个小球，另一端用力F 向下拉，维持小球在水平面上做半径为r 的匀速圆周运动现缓缓地增大拉力，使圆周半径逐渐减小当拉力变为8F 时，小球运动半径变为r/2，则在此过程中拉力对小球所做的功是： A0 B7Fr/2 C4Fr D3Fr/2,解：,D,12、 如图所示长木板A放在光滑的水平地面上，物体B以水平速度冲上A后，由于摩擦力作用，最后停止在木板A上，则从B冲到木板A上到相对板A静止的过程中，下述说法中正确是 （ ) (A) 物体B动能的减少量等于B克服摩擦力做的功 (B) 物体B克服摩擦力做的功等于系统内能的增加量 (C) 物体B损失的机械能等于木板A获得的动能与系 统损失的机械能之和 (D)摩擦力对物体B做的功和对木板A做的功的总和 等于系统内能的增加量,A C D,v0,B,A,13.两个人要将质量M1000 kg的小车沿一小型铁轨推上长L5m,高h1m的斜坡顶端已知车在任何情况下所受的摩擦阻力恒为车重的0.12倍，两人能发挥的最大推力各为800 N.水平轨道足够长，在不允许使用别的工具的情况下，两人能否将车刚好推到坡顶？如果能应如何办？（要求写出分析和计算过程） （g取10 m/s 2）,解析:小车在轨道上运动时所受摩擦力f,fMg0.12100010N=1200 N,两人的最大推力F2800 N1600 N,Ff,人可在水平轨道上推动小车加速运动， 但小车在斜坡上时fMgsin1200 N100001/5N 3200 NF=1600 N, 可见两人不可能将小车直接由静止沿坡底推至坡顶,若两人先让小车在水平轨道上加速运动，再冲上斜坡减速运动，小车在水平轨道上运动最小距离为s,（F一f）s十FL一fL一Mgh=0,14.某地强风的风速约为v=20m/s,设空气密度=1.3kg/m3,如果把通过横截面积=20m2风的动能全部转化为电能,则利用上述已知量计算电功率的公式应为P=_,大小约为_W (取一位有效数字),Ek=,P=,15.质量为m的小球被系在轻绳一端，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，此时绳子的张力为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.mgR/4 B. mgR