动能定理机械能守恒专题复习

1、 动能定理，机械能守恒专题 黄鑫雨 一、动能定理： 内容：合力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化1 2公式：WEk合 应用动能定理解决问题的方法步骤：3. ）确定研究对象和要研究的物理过程（1. 结合过程对研究对象进行受力分析，求出各力对物体做的总功（2）. ）由动能定理列方程求解，并讨论）明确初末状态物体的动能. （4（3 动能定理解决问题的优越性及注意问题：4. ）所解决的动力学问题不涉及加速度和时间时，用动能定理解题方便（1. （2）一些短暂的变力作用的或曲线运动的过程优先考虑应用动能定理解决问题. （3）动能定理涉及物理过程，灵活地选取物理过程，可以有效地简化解

2、题3x=5.3.当位移达到，起飞过程中从静止开始滑跑1.一架喷气式飞机，质量m=5.010 kg例2在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的v=60 m/s.10 m时，速度达到起飞速度. 求飞机受到的牵引力0.02倍. l的轻绳悬挂于O点。小球在水平拉力F作用下，例2.一质量为 m的小球，用长为O ）点很缓慢地移动到从平衡位置PQ点，如图所示，则拉力F所做的功为（ l A. mglcos B. mgl(1cos) F Q P C. Flcos D. Flsin 处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止，量得3.一个物体从斜面上高h例，如图，不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用，并设斜停止

3、处对开始运动处的水平距离为S 面与水平面对物体的摩擦因数相同求摩擦因数 ，速度达到最大值5min的机车以恒定的功率由静止出发，经行驶2.25km4.例质量为500t时(2)？机车的速度为36km/hP=(1)g=10m/s254km/h，设阻力恒定且取求：机车的功率 ？机车的加速度a=10 / 1 v，落地速的物体，物体最高点的速度为米的地方，斜向上抛出一质量为mh例5.人在高1v ，人对这个物体做的功为（不计空气阻力）（ 度为）21111122222mgh?mghmvmv?mvmv?mv B. A. C. D. 1122222222v往上滑行，达到某一高度后，如图所示，质量为m的物体A，从弧

4、形面的底端以初速例6.0 点而停止，则整个过又循原路返回，且继续沿水平面滑行至P 。程摩擦力对物体所做的功 作用下沿斜面向上运动，斜面与物体间的动7.物体质量为10kg，在平行于斜面的拉力F例?1?0.，物体刚好能运动到斜面顶端，当物体运动到斜面中点时，去掉拉力摩擦因数为F2sm/?g10 ）30，求拉力F多大？（停下，斜面倾角为 v，设运动过程中阻力大竖直向上抛出，它落回原处时的速度为例8.一个物体以初速度v2 小保持不变，则重力与阻力之比为（ ）1:12:145:3:3 B. A. C. D. v，则使该下滑到斜面底端时的速度恰好为0的斜面顶端以初速度例9.一个物体从高为h0?v 物体由这

5、个斜面底端至少以初速上滑，才能到达斜面顶端。?，物块，物体与转轴相距m例10.如图所示，质量为的物块与转台之间的动摩擦因数为R随转台由静止开始运动，当转速增加到某值时，物块即将在转台上滑动，此时，转台已开 始做匀速运动，在这一过程中，摩擦力对物体做的功为（）0?22mgRmgR/2mgR A. B. C. D. A m的小球以某速度从R11.例 如图所示，半径为的半圆槽木块固定在水平地面上，质量为求：B点无摩擦地滚上半圆槽，小球通过最高点后落到水平地面上的C点，AC=AB=2R。已知 点时的速度？小球在点时的速度大小为多少？小球在A B 10 / 2 二机械能守恒定律： 1.内容： 2.条件：

6、只有重力和系统内相互作用弹力做功。 ）物体受几个力的作用，但只有重力和弹力做功；（2 （1）只受重力和弹力作用； ）其它的力也做功，但其它力的总功为零；（3 ）没有任何力做功，物体的能量不会发生变化。（4E?EEE? 或3.公式：Pk21 常见两种表达式：4.EE?E?E? （意义：前后状态机械能不变）1）（ppkk2112E?EE?E? （意义：势能的减少量等于动能的增加量）2）kpkp1221 、对机械能守恒定律条件的理解1 ）1.下列说法正确的是（ 例 、物体机械能守恒时，一定只受重力和弹力的作用。A 、物体处于平衡状态时机械能一定守恒。B还受到其他力作用时，物体若物体除受重力外，C、在

7、重力势能和动能的相互转化过程中， 的机械能也可能守恒。 D、物体的动能和重力势能之和增大，必定有重力以外的其他力对物体做功。 被抛出，点，一个质量为m的物体以初速度v例2. 如图所示，在水平台面上的A0 点时速度的大小不计空气阻力，求它到达B ，斜面顶点上有一定滑如图所示，斜面的倾角30，另一边与地面垂直，高为H例3. ，通过轻而柔软的细绳连结并跨过定滑轮开始时两m和A和B的质量分别为m轮，物块211沿B的位置上，释放两物块后，A沿斜面无摩擦地上滑，H物块都位于与地面垂直距离为2的比值滑轮的质量、m和A斜面的竖直边下落若物块恰好能达到斜面的顶点，试求m21 半径和摩擦均可忽略不计 10 / 3

8、 高度，下列说法中正确的h4.例质量为m的物体，从静止开始以2g的加速度竖直向下运动) 是( 物体的机械能保持不变A物体的重力势能减少2mgh Bmgh C物体的动能增加2mgh D物体的机械能增加竖直向上弹出，不计空气阻力，当小钢球例5.用弹簧枪将一质量为m的小钢球以初速度v0v0) 的速度减为时，钢球的重力势能为(取弹出钢球点所在水平面为参考面)( 44171512222 mv D.mvmv C.A. mv B.00009323232 巩固练习：，落到地面时速度为的物块，抛出时的速度为vh1. 在离地面高为处竖直上抛一质量为m0 ）v，用g表示重力加速度，则在此过程中物块克服空气阻力所做的

9、功等于（11112222 A. B. mgh?mvmvmvmgh?mv?00222211112222 D. C. ?mvmv?mgh?mvmgh?mv002222?（可视为P两段，AB=2BC如图所示，固定斜面倾角为。小物块，整个斜面分为AB、BC2. ?点释放，P两段斜面间的动摩擦因数分别为由静止开始从、A。已知、质点）与ABBC21? 间应满足的关系是（、 、）点而停下，那么恰好能滑到C21 ?2?2?2211?tan?tan A. B. 33?tan?2?tan?2? D. C. 1212，而空气阻力在运动过程被竖直上抛的物体的初速度与回到抛出点时速度大小之比为k3. ）中大小不变，则重

10、力与空气阻力的大小之比为（22)?1/(k?1)k)1k?k?1)/( A. B. 1k/k1/ C. D. 在同一水平面且点，另一端系一重物，将重物从与悬点O4. 如图所示，一轻弹簧固定于O 点无初速地释放，让它自由摆下，不计空气阻力，弹簧保持原长的A 点摆向最低点的过程中（ ）A在重物由 B. 重物的重力势能增大 A. 重物的重力势能减少 重物的机械能减少 C. 重物的机械能不变 D. 点处，将的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于如图所示，一质量为mO5. ，vBA小球拉至处，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，它运动到O点正下方点的速度为 ），则（点的竖直高度差为与Ah 10 /

11、4 1 2 重力势能减少mvA至BA. 由A至B重力做功为mgh B. 由2mgh 小球克服弹力做功为A至B由C. 12 B时弹簧的弹性势能为mghmvD. 小球到达位置2 从地面m.如图所示，小明将足球以速度v6. 小明和小强在操场上一起踢足球，足球质量为处为零势能参考面，不计B的B点位置时，取上的A点踢起，当足球到达离地面高度为h ）空气阻力则下列说法中正确的是（12mgh 小明对足球做的功等于mgh B. A. 小明对足球做的功等于mv21122mgh B点处的动能为mvC. 足球在A点处的机械能为mv D. 足球在22Dv=5m/s的初速度滑下，在7. 如图所示，质量m=2kg的物体，

12、从光滑斜面的顶端A点以0，求弹簧的竖直高度h=5m点与弹簧接触并将弹簧压缩到B点时的速度为零，已知从A到B 的弹力对物体所做的功。 ，若将链条由静止释，放在光滑的水平桌面上，一端下垂，长度为a8. 如图一根铁链长为L 放，则链条刚好离开桌子边缘时的速度是多少？ 点后进入水平面（设经过点由静止开始下滑，经过B9. 如图所示，物体从光滑斜面上的A秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速0.2B点前后速度大小不变），最后停在C点。每隔2 ）（重力加速度g=10 ms度，下表给出了部分测量数据。)t(s 1.4 1.2 0.4 0.2 0 )s/(vm 0.7 2.0 0 1.0 1.1 求：10 / 5

13、?； （2（1）斜面的倾角）物体与水平面之间的动摩擦因数； 的大小。时的瞬时速度v（3）t=0.6s 四个等高数字用内壁光滑的薄壁2008”10. 某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道，其中“细圆管弯成，固定在竖直平面内（所有数字均由圆或半圆组成，圆半径比细管的内径大得的水平初smv=5 多），底端与水平地面相切弹射装置将一个小物体（可视为质点）以a点水平抛出。小物体与地面p8002”后从点进入轨道，依次经过“速度由a点弹出，从b，数字“0”的L=1.5 m.3=0，不计其他机械能损失已知ab段长ab段间的动摩擦因数2 ，物体质量m=0.01 kg,g=10 m/s。R=0.2 m半径 点抛出后

14、的水平射程。）小物体从求：（1p 0”的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向。）小物体经过数字“（2 10 / 6 一动能定理：14 2N 10=1.8例1.根据动能定理，有(Fmv0,把数值代入后得kmg)x=F牵牵2 对物体在全过程中应用动能定理：例3.例2. B S1S2=0mglsinmglcosmgS2=0，得，h 式中S1为斜面底端与物体初位置间的水平距离故 4.以机车为研究对象，机车从静止出发至达速度最大值过程，根据有 (1)例 所以当机车达到最大速度时，F=f 时机车的牵引力当机车速度v=36km/h 时的加速度可得机车v=36km/h根据F=ma 2 mv6. 答案：-例5

15、.C 例0 . 9.A 例例s=0，117.3N 8 例7. F*s/2-umgscos30-mgsin30gR5gR 小球在B小球在 D. 10. 例11. A点时的速度点时的速度 例 二机械能守恒定律：物体抛出后的运动过程中只受重力作用，机械能守恒，若选地面为参考2例. CD1.例 面，则10 / 7 112222gh mvvmvmg(H，解得mgHvh)0B0B22 若选桌面为参考面，则112222gh vB点时速度的大小为 ，vmvmghmv ，解得它到达0BB022 下落例3.过程中，对系统由机械能守恒定律有：B 2 )vgsin+(mm+mg=m2112 以后对A 上升至顶点过程由

16、动能定理有： 2 sin=mg() mvH11 = 例4. 答案 CD 例5. 答案 A 巩固练习： 12， C 解析：克服阻力做功等于物块机械能的减少，抛出时的机械能为1.mvmgh?E?012111222mvE?。故选项落地时的机械能为，机械能减少Cmvmgh?mv?E?E2021222 是正确的。 ，对小物块全过程用动能定理： A 解析：设斜面的长度是l2.2?2ll12?tan?0?mglsin?mgcos?mgcos?，解得 ，21333 A。故选kvv，上m，初速度为，回到抛出点时的速度为3. A 解析：设空气阻力为F，物体质量为升的最大高度为h，对上升过程由动能定理得 12?(m

17、g?)F)hm(kv 212?(mg?F)mvh 对下降过程由动能定理得 ，222?1)/(k(k1?mg。联立解得重力、空气阻力F大小之比为 4. AD 解析：重物从A点释放后，在从A点向B点运动的过程中，重物的重力势能逐渐减小，动能逐渐增加，弹簧逐渐被拉长，弹性势能逐渐增大，所以，重物减小的重力势能一部分转化为重物的动能，另一部分转化为弹簧的弹性势能。对重物和弹簧构成的系统，机 械10 / 8 正确。A、D能守恒，但对重物来说，其机械能减小。选项，动能A正确；弹簧弹力做负功WA到B的过程中小球受到的重力做正功mgh，5. AD 从11122mghmv，可得，由动能定理知Wmgh增加mv，重

18、力势能减小mgh，弹性势能增加E p22211222，mv弹簧弹性势能EWmgh，即重力势能减小量大于mv，B错误；Wmgh，C错误；mv p22 D正确1122点的过程中，点到B0mv；足球由A6. D 小明对足球做功W，由动能定理得Wmv 22111222处为零势能参考面时，当取Bmvmgh；mvmv，可知足球在B点处的动能为mgh有 B2221122 。，在A点的机械能也是这个值综上，选D足球的机械能表达式为Emvmvmgh B22125 J 答案：7. 但弹簧的弹力是变力，弹力对物体做负功，弹簧的弹性由于斜面光滑故机械能守恒，解析：所在水平面为零势能参考面，B势能增加，且弹力做的功的数值与弹性势能的增加量相等。取2/2 ：E= mgh+mv弹簧原长处的D 点为弹性势能的零参考点，则状态A0A