(16)-动能定理应用-往复运动分析.doc

第16课时 动能定理应用3-往复运动问题分析例1：如图所示，斜面足够长，其倾角为，质量为m的滑块，距挡板P为S0，以初速度V0沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为，滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力，若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，求滑块在斜面上经过的总路程为多少？V0S0P例2：如图所示，AB是倾角为的粗糙直轨道，BCD是光滑的圆弧轨道，AB恰好在B点与圆弧相切，圆弧的半径为R.一个质量为m的物体(可以看作质点)从直轨道上的P点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动已知P点与圆弧的圆心O等高，物体与轨道AB间的动摩擦因数为.求：(1)物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程；(2)最终当物体通过圆弧轨道最低点E时，对圆弧轨道的压力；(3)为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D，释放点距B点的距离L应满足什么条件小结：1. 往复运动问题根据运动过程受力特点判断出物体最终状态：是停在某处，还是在某区间继续运动；2. 分析物体运动中的受力特点以及物体的运动性质；3. 大小一定的力：如空气阻力，滑动摩擦力等做功与路径有关，一般有，对全过程使用动能定理。例3：质量为m的物体从地面以速度v0竖直向上抛出，物体落回地面时速度大小为，设物体在运动过程中所受空气阻力大小不变，求：（1） 物体运动过程中所受空气阻力的大小？（2） 若物体与地面碰撞过程中无能量损耗，求物体从抛出到停止运动的总路程？例4;一封闭的弯曲玻璃管置于竖直平面内，其中充满某种液体，内有一密度为液体密度的木块，从管的A端由静止开始运动，木块与管壁的动摩擦因数，管两臂长AB=BC=L=2m,顶端B处为一小段光滑圆弧，两臂与水平成，如图，g取10m/s2, 求： （1）木块到B点时速度的大小？（2） 木块从开始运动到最终静止通过的路程？例5：如图所示，AB与CD为两个对称斜面，其上部都足够长，下部分分别与一个光滑的圆弧的两端相切，圆弧圆心角为1200，半径R=2.0m,一个物体在离弧底E高度为h=3.0m处，以初速度V0=4m/s沿斜面运动，若物体与两斜面的动摩擦因数均为=0.02,则物体在两斜面上（不包括圆弧部分）一共能走多少路程？（g=10m/s2）.ABCDDOREh第16课时 动能定理应用3-往复运动问题分析例1：分析：滑块在滑动过程中，要克服摩擦力做功，其机械能不断减少；又因为滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力，所以最终会停在斜面底端。解：在整个过程中，受重力、摩擦力和斜面支持力作用，其中支持力不做功。设其经过和总路程为L，对全过程，由动能定理得： 得例2：解析：(1)因为摩擦始终对物体做负功，所以物体最终在圆心角为2的圆弧上往复运动对整体过程由动能定理得：mgRcos mgcos s0，所以总路程为s.(2)对BE过程mgR(1cos )mvFNmg由得对轨道压力：FN(32cos )mg.(3)设物体刚好到D点，则mg对全过程由动能定理得：mgLsin mgcos LmgR(1cos )mv由得应满足条件：LR.答案：(1)(2)(32cos )mg(3)R例3：（1）设阻力为f，由动能定理, 上升过程:； 下降过程： 两式相比得：（2） 设从抛出到停止运动总路程为s，对全程应用动能定理; 例4：解：（1）木块所受浮力F浮=管壁对木块支持力（2）木块最终只能静止在B处例5：因为圆弧是光滑的，所以物