必修2第七章机械能及其守恒定律第6、7节动能和动能定理、探究功与速度变化的关系_图文

1、教育学科教师辅导讲义 12. 解析：子弹打入木块直到一起运动为止，子弹与木块间有 摩擦力设为 f。 设木块质量 M，末速为 v，动能 E K木 = 1 Mv 2 2 v0 FN Ff FN Ff 1 2 子弹质量为 m，飞行速度 v0 ，飞行时动能 E K弹 = mv 0 mg 2 F N 1 1 1 2 2 2 对木块 fS = Mv 对子弹 f ( S + d = mv 0 - mvMg 2 2 2 1 2 1 1 2 1 2 1 2 2 代入得 fd = mv 0 - Mv - mv = mv 0 - (m + M v 2 2 2 2 2 等号右边就是子弹打入木块过程中系统动能损失，即为

2、内能增加值。 1 1 fS A 1 2 由能量守恒知 mv 0 = fd + (m + M v 2 = 2 2 fd 2 1 2 1 2 mv 0 - mv 2H =3 2 fd 2 子弹动能减少量、木块动能、增加的内能比为 3 : 1 : 2 B 13. 解析：子弹受力如左图所示，由题知子弹的初速度为 v0 ，位移为 s = L + d ，阻力为 F f 。 f h 子弹射穿木块的过程由动能定理得 mg 2F f ( L + d 1 1 2 C 2 解得 v = v0 - - F f (l + d ) = mv 2 - mv 0 2 2 m 木块受力如右图所示，由题知木块的初速度为 0，发生

3、的位移 s = L ， F f 为动力，子弹射穿木块 的过程由动能定理得 F f L = 1 Mv12 2 解得 v1 = 2Ff L M 课后作业 1.D 2.加速 匀速直线 CD 段 3.AC 4.D 5. A 6CD 7 C 8. 解析：木块受力如图 4 所示，设斜面的长度为 s。 3 = 0 . 1 ´ 10 ´ 10 ´ N = 8.7 N F = mFN = mmgcos30° 2 木块受到的摩擦力 f F 木块从开始运动到静止由动能定理得 s - F f s - mgs sin 30° = 0 2 1 ´ 10 

4、0; 10 N = 117 .4 N 2 解得 F = 2( F f + mg sin 30° = 2 ´ (8.7 + 9. 解析：以汽车为研究对象，在水平方向受牵引力 F 和阻力 Ff 的作用。因为汽车的功率恒定，汽车 的速度小时牵引力大，速度大时牵引力小，所以，此过程牵引力为变力，汽车的运动也是变速运动。 此题用动能定理求解非常方便。 由动能定理，可得 W +Wf = 1 2 1 2 mv 2 - mv1 W = -Ff s = -kmgs 2 2 又 f 其中 v1 = 36km / h = 10m / s ， v2 = 54km / h = 15 m / s W=

5、 解得 1 2 m(v 2 - v12 + kmgs 2 = 1 ´ 4 ´ 10 3 ´ (15 2 - 10 2 J + 0.02 ´ 4 ´ 10 3 ´ 10 ´ 100 J 2 = 3.3 ´ 105 J 动能定理内涵丰富，解决问题简洁、实用，是其他物理规律和定理无法比拟的，应熟练掌握。 10. 错解：设子弹在木块中运动时，受到木块摩擦阻力大小为 对子弹： Ff ，则由动能定理： - Ff × x = Ek末 - Ek初 = -DEk 2 即 DEk 2 = Ff × x 对木块： F

6、f x = DE k 1 2 所以 x Ff × DE k 1 2 =1 = DE k 2 Ff × x 2 诊断及正解：错在使用动能定理时，乱用参考系，没有统一确定。以地面为参考系，木块的位移 x 1 3 x+ x = x 2 2 为 2 ，子弹的位移为 DE k1 = DE k 2 故 x 2 =1 3 3 Ff × x 2 Ff × 子弹损失的动能大于木块获得的动能，这表明子弹损失的动能中一大部分已转化为克服阻力做功而产 生的热，使子弹和木块构成的系统内能增加。 11,（1）由 A 运动到 B 过程： mg ( H - h - mmg × L = （2）平抛运动过程： x = vC t 解得 1 2 mv C - 0 Þ vC = 2g (H - h - mL 2 h= 1 2 gt 2 x = 2 ( H - mL - hh = 2 - h 2 + ( H - mLh 当h = - H - mL 时，x 有最大值， S max = L + H - mL