动能定理习题课(不打印).ppt

解题方法与步骤 1 确定研究对象及研究过程 2 对研究对象进行受力分析 3 判断外力对物体做功情况 4 找出初末状态的动能 5 利用动能定理建立方程解方程 例1 如图 质量为m的物体用细线经过光滑小孔而牵引 且在光滑的水平面上作匀速圆周运动 当拉力为F时 半径为R 当拉力逐渐增大为6F时 物体仍作匀速圆周运动 此时半径为R 2 则拉力对物体所做的功为多少 例2 质量为m的物体以速度V竖直向上抛出 物体落回地面时速度大小为3V 4 求 运动过程所受空气阻力的大小 物体上升的最大高度 解 设空气阻力大小为f 物体上升的最大高度为h 上升过程 由动能定理得 下落过程 联立解得 讨论 如果物体与地面相碰无能量损失 求物体运动的总路程 解 当物体停止运动时 应在地面上 整个过程重力做功为零 只有阻力做功 设 总路程为S 由动能定理得 说明 阻力做功等于阻力与路程的积 重力做功与路径无关 只与初末位置的高度差有关 例3 一小球从高出地面H处由静止自由落下 不考虑空气阻力 落至地面后并深入地面h深处静止 若球的质量为m 求球在落入地面以下的过程中受到的平均阻力 解法一 小球在下落过程中只受重力 由动能定理得 小球落地后受重力mg和阻力f H h 由动能定理得 两方程联立解得 设球落至地面时的速度为 解法二 研究球的整个运动过程由动能定理得 解得 例4 一颗子弹速度为v时 刚好垂直射穿一块钢板 那么当其速度为2v时 可垂直射穿几块同样的钢板 若要垂直射穿N块同样的钢板 则子弹的速度至少为多大 解得n 4 解 1 3 得 例5 如图所示 质量为m的物体静放在水平光滑的平台上 系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮由地面以速度V0向右走动着的人拉着 设人在地面上从平台的边缘开始向右行至绳和水平方向夹角成 30 处 求在此过程中人做的功 解 将V0分解由动能定理可得 人所做的功等于物体动能的增量 即 由图知 例6 如图 物体沿一曲面从A点无初速滑下 滑至曲面的最低点B时 下滑高度为5m 若物体的质量为1kg 到B点时的速度为6m s 则在下滑过程中 物体克服阻力所做的功为多少 此题中的摩擦力是变力 变力做功不能用W Fs计算 解 设物体克服摩擦力做功W 由动能定理知 即物体克服摩擦力做功32J 小结 在求解变力做功时 往往采用动能定理进行求解 例7 以初速V0竖直上抛一个质量为m 0 1kg的小球 当小球返回出发点时的速度大小为3V0 4 若g取10m s2 则小球受到的空气平均阻力为多少 例8 质量为M的跳水运动员从高为H的跳台上以速率V1跳起 入水时的速率为V2 则跳起时运动员做功多少 在从跳起到入水的过程中 空气阻力做功多少 在跳起到入水的过程中 运动员所受重力做正功 空气阻力做负功 由动能定理得 例9 质量为m的小球 用长为L的细线悬挂在O点 小球在水平力F的作用下缓慢地从最低点B运动到A点 如图 则力F做功为多少 分析 缓慢运动的物体指速度始终为0 即动能不变 由动能定理知 功的计算方法 1 利用定义式计算 W F