高考核动力高考物理一轮复习 微专题（六）动能定理的综合应用课件.ppt

微专题 六 动能定理的综合应用 动能定理是物理学的基本定理 是物理学中应用最广泛的物理规律之一 动能定理是解决与做功 速度 动能 位移 距离 等相关问题的重要工具 是高考必考的内容 有关动能定理的考查可以是选择题 可以渗透到实验题中 也可以是计算题 通过对近几年高考中有关动能定理的考查的分析 其命题角度主要有 机车的启动和运行 与曲线运动 实际问题等相结合的综合考查 例如2014年高考福建卷理综第21题 以游乐场内的水上滑梯为背景考查动能定理在实际问题中的运用 2014年高考上海卷物理第16题 小球在水平恒力作用下沿由两段细直杆连接而成的不同轨道运动 考查动能定理及其相关知识 1 机车的启动和运行电动自行车以省力 方便出行等优点逐渐取代了传统自行车 已知一电动自行车的部分技术指标是 整车质量为m 40kg 电源输出电压u 36v 电动车额定输出功率为p 180w 载重上限为m 160kg 已知电动自行车在行驶过程中受到的阻力与车重 包括载重 成正比 比例系数为k 在平直路面上行驶满载的情况下最大速度为v0 18km h 1 根据上述信息 求比例系数k 2 一个体重为60kg的人在同样的水平路面上骑此电动自行车 并以额定输出功率由静止启动 求他能达到的最大速度vm 3 在第 2 问的情况下 若此人从静止开始到达到最大速度用时约30s 求由静止开始加速到达到最大速度的过程中所经过的距离x g取10m s2 所有结果均保留2位有效数字 解题指导 由功率公式及其相关知识列方程得出比例系数k和他能达到的最大速度vm 利用动能定理及其相关知识列方程得出由静止开始加速到达到最大速度的过程中所经过的距离x 解析 1 由题意可知 满载时最大速度为v0 18km h 5 0m s由p fv0可得f 36n电动自行车匀速运动时 f f k m m g解得 k 0 018 答案 1 0 018 2 22m 互动探究 1 能够计算出此电动车以额定功率启动达到某一速度时的加速度吗 2 若额定功率为p的电动车 运动时所受阻力为f 以恒定加速度a启动 求匀加速运动的时间 2 与曲线运动相结合的动能定理的综合应用如图所示 质量为m的小物块从高为h的坡面顶端由静止释放 滑到粗糙的水平台上 滑行距离l后 以v 1m s的速度从边缘o点水平抛出 击中平台右下侧挡板上的p点 以o为原点在竖直平面内建立如图所示的平面直角坐标系 挡板的形状满足方程y x2 6 单位 m 小物块质量m 0 4kg 坡面高度h 0 4m 小物块从坡面上滑下时克服摩擦力做功为1j 小物块与平台表面间的动摩擦因数 0 1 g 10m s2 求 1 小物块在水平台上滑行的距离l 2 p点的坐标 解题指导 1 由动能定理得出小物块在水平台上滑行的距离l 2 小物块以速度v从边缘o点水平抛出时 击中挡板上的p点 需要利用平抛运动规律和挡板满足的抛物线方程联立解答 答案 1 1m 2 1m 5m 3 与实际问题相结合的动能定理的综合应用如图所示为某工厂生产流水线上水平传输装置的俯视图 它由传送带和转盘组成 物品 质量m 1kg 从a处无初速度放到传送带上 运动到b处后进入匀速转动的转盘 设物品进入转盘时速度大小不发生变化 此后随转盘一起运动 无相对滑动 到c处被取走装箱 已知a b两处的距离l 9m 传送带的传输速度v 2m s 物品在转盘上与转轴o的距离r 5m 物品与传送带间的动摩擦因数 0 25 取g 10m s2 1 求物品从a处运动到b处的时间t 2 求物品从a运动到c点的过程中传送带对物品做的功w1和水平转盘对物品做的功w2 3 求物品在转盘上随转盘转动时的向心加速度ac和时间t 解题指导 1 对物品放到传送带上后的运动进行分析 利用运动学的相关知识求解物品从a处运动到b处的时间 2 根据动能定理求解物品从a运动到c点的过程中传送带对物品做的功w1 3 根据圆周运动的相关知识求解物品在转盘上随转盘转动时的向心加速度ac和时间t 解析 1 物品先在传送带上做初速度为零的匀加速直线运动 其位移大小为s 由 mg ma v2 2as得s 0 8m l之后 物品和传送带一起以速度v做匀速运动由s vt1 2解得 匀加速运动的时间t1 0 8s 答案 1 4 9s 2 2j0 3 0 8m s22 5 s 互动探究 3 若物品与传送带间的动摩擦因数 0 05 传送带的传输速度v 4m s 此题结果又如何 强化训练 1 2015 临沂市高三一模 如图所示 在粗糙水平台阶上静止放置一质量m 0 5kg的小物块 它与水平台阶表面的动摩擦因数 0 5 且与台阶边缘o点的距离s 5m 在台阶右侧固定了一个1 4圆弧挡板 圆弧半径r 1m 圆弧的圆心也在o点 今以o点为坐标原点建立平面直角坐标系 现用f 5n的水平恒力拉动小物块 一段时间后撤去拉力 小物块最终水平抛出并击中挡板 1 若小物块恰能击中挡板上的p点 op与水平方向夹角为37 求其离开o点时的速度大小 2 为使小物块击中挡板 求拉力f作用的最短时间 3 改变拉力f的作用时间 使小物块击中挡板的不同位置 求击中挡板时小物块动能的最小值 2 如图 a 所示 一物体以一定的速度v0沿足够长斜面向上运动 此物体在斜面上的最大位移与斜面倾角的关系如图 b 中的曲线所示 运动过程中物体的动摩擦因数不变 g 10m s2 1 求物体的初速度大小和物体与斜面之间的动摩擦因数 2 若物体的质量为m 初速度大小为v 当斜面倾角为 时 物体上滑位移为s 求物体上滑过程中克服摩擦力做的功 3 为多大时 x值最小 最小值为多少 解析 1 当斜面倾角 为90 时 物体做竖直上抛运动 v 2gh 由图可知 上升的最大位移h m解得 v0 5m s 3 2014年索契冬奥会跳台滑雪是冬奥会中最壮观而刺激的项目 如图是简化后的跳台滑雪的雪道示意图 整个雪道由倾斜的助滑雪道ab和着陆雪道de 以及水平的起跳平台cd组成 ab与cd光滑连接 质量为60kg的运动员从助滑雪道ab上由静止开始 在重力作用下 滑到d点后水平飞出 运动员从d点飞出时的速度大小为30m s 不计飞行中的空气阻力 经过2s落在着陆雪道d