习题课 有关动能定理的应用问题.

1、习题课有关动能定理的应习题课有关动能定理的应 用问题用问题 第四章机械能和能源第四章机械能和能源 第四章机械能和能源第四章机械能和能源 知识检索知识检索 动能定理从功和能的角度，揭示了力和运动的关系动能动能定理从功和能的角度，揭示了力和运动的关系动能 定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动；既适用于恒定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动；既适用于恒 力做功，也适用于变力做功；力可以是各种性质的力，既力做功，也适用于变力做功；力可以是各种性质的力，既 可以同时作用，也可以分阶段作用这些正是动能定理解可以同时作用，也可以分阶段作用这些正是动能定理解 题的优越性所在应用动能定理解题的一般步骤如下：

2、题的优越性所在应用动能定理解题的一般步骤如下： 第四章机械能和能源第四章机械能和能源 1确定研究对象和研究过程确定研究对象和研究过程 2对研究对象进行受力分析对研究对象进行受力分析(研究对象以外的物体施于研究研究对象以外的物体施于研究 对象的力都要分析，含重力对象的力都要分析，含重力) 3写出该过程中合外力做的功，或分别写出各个力做的功写出该过程中合外力做的功，或分别写出各个力做的功( 注意功的正负注意功的正负)如果研究过程中物体受力情况有变化，要如果研究过程中物体受力情况有变化，要 分别写出该力在各个阶段做的功分别写出该力在各个阶段做的功 4.写出物体的初、末动能写出物体的初、末动能(注意动

3、能增量是末动能减初动能注意动能增量是末动能减初动能). 5按照动能定理列式求解按照动能定理列式求解 第四章机械能和能源第四章机械能和能源 典题示例典题示例 (单选单选)(2013上海二中高一月考上海二中高一月考)一质量为一质量为m的小球的小球,用用 长为长为L的轻绳悬挂于的轻绳悬挂于O点点,小球在水平力小球在水平力F作用下作用下,从平衡位置从平衡位置P 点很缓慢地移动到点很缓慢地移动到Q点，如图所示，则力点，如图所示，则力F所做的功为所做的功为() AmgLcosBmgL(1cos) CFLsin DFl 【审题指导审题指导】功的计算公式功的计算公式WFscos适用于恒力功的计适用于恒力功的计

4、 算，变力做功问题可借助于动能定理求解算，变力做功问题可借助于动能定理求解 例例1 第四章机械能和能源第四章机械能和能源 【解析解析】小球的运动过程是缓慢的，所以小球动能的变化小球的运动过程是缓慢的，所以小球动能的变化 为为0，小球上升过程只有重力，小球上升过程只有重力mg和和F这两个力做功这两个力做功 由动能定理得由动能定理得WFmgL(1cos)0 所以所以WFmgL(1cos) 【答案答案】B 第四章机械能和能源第四章机械能和能源 例例2 如图所示，质量为如图所示，质量为m的物体，从高为的物体，从高为h、倾角为、倾角为的的 光滑斜面顶端由静止开始沿斜面下滑，最后停在水平面上光滑斜面顶端由

5、静止开始沿斜面下滑，最后停在水平面上 已知物体与水平面间的动摩擦因数为已知物体与水平面间的动摩擦因数为，求：，求： (1)物体滑至斜面底端时的速度物体滑至斜面底端时的速度 (2)物体在水平面上滑行的距离物体在水平面上滑行的距离 【审题指导审题指导】物体从斜面上滑下，只有重力做功，使物体物体从斜面上滑下，只有重力做功，使物体 的动能增加在水平面滑行时，摩擦力做负功使物体的动能的动能增加在水平面滑行时，摩擦力做负功使物体的动能 又减少到零，分别在两段过程中应用动能定理即可求解又减少到零，分别在两段过程中应用动能定理即可求解 第四章机械能和能源第四章机械能和能源 第四章机械能和能源第四章机械能和能源

6、 【规律方法规律方法】(1)对于物理过程较为复杂的问题，审题时对于物理过程较为复杂的问题，审题时 要先画出运动过程的示意图，弄清物理过程之间的联系要先画出运动过程的示意图，弄清物理过程之间的联系 (2)存在多个研究对象时，列方程要指明对象、指明过程存在多个研究对象时，列方程要指明对象、指明过程 当物体的运动有几个过程时，应指明是对分过程还是对全过当物体的运动有几个过程时，应指明是对分过程还是对全过 程用动能定理列式程用动能定理列式 第四章机械能和能源第四章机械能和能源 尝试应用尝试应用 1(双选双选)如图所示，质量为如图所示，质量为m的小车在水平的小车在水平 恒力恒力F推动下，从山坡底部推动下

7、，从山坡底部A处由静止起运动处由静止起运动 至高为至高为h的坡顶的坡顶B，获得速度为，获得速度为v，AB的水平的水平 距离为距离为s.下列说法正确的是下列说法正确的是() 第四章机械能和能源第四章机械能和能源 第四章机械能和能源第四章机械能和能源 2(单选单选)(2013北京四中高一期中北京四中高一期中)如图所示，质量为如图所示，质量为m的物的物 体从半径为体从半径为R的的1/4圆轨道的上端由静止滑到最低点，然后又圆轨道的上端由静止滑到最低点，然后又 沿水平地面运动一段距离停下来，物体与圆轨道和水平面间沿水平地面运动一段距离停下来，物体与圆轨道和水平面间 的滑动摩擦因数均为的滑动摩擦因数均为，

8、物体全程克服摩擦力做功为，物体全程克服摩擦力做功为() 第四章机械能和能源第四章机械能和能源 解析：选解析：选B.设物体在全程克服摩擦力所做的功为设物体在全程克服摩擦力所做的功为W，物体从，物体从 开始运动到静止的全过程，由动能定理得：开始运动到静止的全过程，由动能定理得： mgRW0解得：解得：WABmgR，故，故B正确正确 第四章机械能和能源第四章机械能和能源 3(单选单选)2012年伦敦奥运会上，汪皓和搭年伦敦奥运会上，汪皓和搭 档陈若琳在女子双人档陈若琳在女子双人10米跳台决赛中夺得米跳台决赛中夺得 冠军假设在某次比赛中她从冠军假设在某次比赛中她从10 m高处的高处的 跳台跳下，设水的

9、平均阻力约为其体重的跳台跳下，设水的平均阻力约为其体重的3倍，在粗略估算倍，在粗略估算 中，把运动员当做质点处理，为了保证运动员的人身安全，中，把运动员当做质点处理，为了保证运动员的人身安全， 池水深度至少为池水深度至少为(不计空气阻力不计空气阻力)() A5 m B3 m C7 m D1 m 解析：选解析：选A.设水的深度为设水的深度为h，由动能定理，由动能定理mg(10h)3mgh 0，h5 m，A对对 第四章机械能和能源第四章机械能和能源 4(单选单选)物体在合力作用下做直线运动物体在合力作用下做直线运动 的的vt图象如图所示，下列表述正确的图象如图所示，下列表述正确的 是是() A在在

10、01 s内，合力做正功内，合力做正功 B在在02 s内，合力总是做负功内，合力总是做负功 C在在12 s内，合力不做功内，合力不做功 D在在03 s内，合力总是做正功内，合力总是做正功 解析：选解析：选A.由动能定理知，合力做正功，物体动能增加，合由动能定理知，合力做正功，物体动能增加，合 力做负功，物体动能减少，因此力做负功，物体动能减少，因此A正确正确 第四章机械能和能源第四章机械能和能源 5小球以小球以v04 m/s的速度从倾角为的速度从倾角为30的粗糙斜面底端向的粗糙斜面底端向 上滑行，上滑的最大距离上滑行，上滑的最大距离l1 m，小球的质量，小球的质量m2 kg，则，则 小球滑回到出

11、发点时的速度是多少？小球滑回到出发点时的速度是多少？(g取取10 m/s2) 答案：答案：2 m/s方向沿斜面向下方向沿斜面向下 第四章机械能和能源第四章机械能和能源 6.(2011高考北京卷高考北京卷)如图所示，长度为如图所示，长度为l的轻绳上端固定在的轻绳上端固定在O 点，下端系一质量为点，下端系一质量为m的小球的小球(小球的大小可以忽略小球的大小可以忽略) (1)在水平拉力在水平拉力F的作用下，轻绳与竖直方向的夹角为的作用下，轻绳与竖直方向的夹角为，小，小 球保持静止，画出此时小球的受力图，并求力球保持静止，画出此时小球的受力图，并求力F的大小的大小 (2)由图示位置无初速度释放小球，求当小球通过最低点时由图示位置无初速度释放小球，求当小球通过最低点时 的速度大小及轻绳对小球的拉力，不计空气阻力的速度大小及轻绳对小球的拉力，不计空气阻力 第四章机械能和能