《动能定理应用的几类题型.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《动能定理应用的几类题型.（48页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、动能定理应用的几类题型,题型一：应用动能定理求变力的功,题型二：应用动能定理分析多过程问题,题型三：应用动能定理求解曲线运动问题,题型四：应用动能定理求机车启动问题,题型五：应用动能定理与图像结合问题,题型六：应用动能定理解摩擦生热问题,利用动能定理求变力的功是最常用的方法，具体做法如下： (1)如果在研究的过程中，只有所要求的变力做功，则这个变力做的功就等于物体动能的增量，即WEk. (2)如果物体同时受到几个力的作用，但是其中只有一个力F是变力，其他力都是恒力，则可以先用恒力做功的公式求出几个恒力所做的功，然后再用动能定理来间接求变力做的功：WFW其他Ek.,题型一：应用动能定理求变力的功
2、,1.(2010年高考课标全国卷)如图所示， 在外力作用下某质点运动的vt图象 为正弦曲线从图中可以判断( ),A在0t1时间内，外力做正功 B在0t1时间内，外力的功率逐渐增大 C在t2时刻，外力的功率最大 D在t1t3时间内，外力做的总功为零,题型一：应用动能定理求变力的功,解析：选AD.由动能定理可知，在0t1时间内质点速度越来越大，动能越来越大，外力一定做正功，故A项正确；在t1t3时间内，动能变化量为零，可以判定外力做的总功为零，故D项正确；由PFv知0、t1、t2、t3四个时刻功率为零，故B、C都错,题型一：应用动能定理求变力的功,2. 如图所示，用同种材料制成的一个轨道ABC，A
3、B段为四分之一圆弧，半径为R，水平放置的BC段长为R.一个物块质量为m，与轨道的动摩擦因数为，它由轨道顶端A从静止开始下滑，恰好运动到C端停止，物块在AB段克服摩擦力做功为( ) AmgR B(1)mgR CmgR/2 DmgR,题型一：应用动能定理求变力的功,【解析】 物体从A点运动到C点的过程中，重力对物体做功WGmgR，BC段的阻力对物体做功WBCmgR，若AB段的摩擦力对物体做功为WAB.物体从A到C的过程中，根据动能定理有mgRWABmgR0，可得WAB(1)mgR，即物体在AB段克服摩擦力做功为(1)mgR，B正确 【答案】 B,题型一：应用动能定理求变力的功,3.如图所示，一个质
4、量为m的圆环套在一根固定的水平直杆上，环与杆的动摩擦因数为，现给环一个向右的初速度v0，如果在运动过程中还受到一个方向始终竖直向上的力F的作用，已知力F的大小为Fkv(k为常数，v为环的运动速度)，则环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功(假设杆足够长) 可能为( ),答案：ABD,题型一：应用动能定理求变力的功,1对于多个物理过程要仔细分析，将复杂的过程分割成一个个子过程，分别对每个过程分析，得出每个过程遵循的规律当每个过程都可以运用动能定理时，可以选择分段或全程应用动能定理，题目不涉及中间量时，选择全程应用动能定理更简单、方便 2应用全程法解题求功时，有些力不是全过程都作用的，必须根据不同的
5、情况分别对待，弄清楚物体所受的力在哪段位移上做功，哪些力做功，做正功还是负功，正确写出总功,题型二：应用动能定理分析多过程问题,1.将质量m2 kg的金属小球从离地面H2 m的高处由静止释放，落入泥潭并陷入泥中h5 cm深处，不计空气阻力，g取10 m/s2.求泥潭对金属小球的平均阻力大小,题型二：应用动能定理分析多过程问题,题型二：应用动能定理分析多过程问题,【答案】 820 N,题型二：应用动能定理分析多过程问题,2.如图所示，ABCD是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧，BC为水平的，其距离d0.50 m盆边缘的高度为h0.30 m在A处放一个质量为m的小物
6、块并让其从静止出发下滑已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数为0.10.小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停下的位置到B的距离为( ),题型二：应用动能定理分析多过程问题,A0.50 m B0.25 m C0.10 m D0,题型二：应用动能定理分析多过程问题,题型二：应用动能定理分析多过程问题,题型二：应用动能定理分析多过程问题,题型三：应用动能定理求解曲线运动问题,题型三：应用动能定理求解曲线运动问题,1.一质量为m2 kg的小球从光滑的斜面上高h3.5 m处由静止滑下，斜面底端紧接着一个半径R1 m的光滑半圆环，如图所示，求： (1)小球滑到圆环最高点时对圆环的压力；
7、 (2)小球至少应从多高处由静止滑下，才能越过圆环最高点(g取10 m/s2),题型三：应用动能定理求解曲线运动问题,题型三：应用动能定理求解曲线运动问题,题型三：应用动能定理求解曲线运动问题,【答案】 (1)40 N (2)2.5 m,题型三：应用动能定理求解曲线运动问题,2.如图。所示，半径为R的金属环竖直放置，环上套有一质量为m的小球，小球开始时静止于最低点现给小球一冲击，使它以初速度v0沿环上滑，已知v0 .求：,题型三：应用动能定理求解曲线运动问题,(1)若金属环光滑，小球运动到环的最高点时，环对小球作用力的大小和方向 (2)若金属环粗糙，小球运动到环的最高点与环恰无作用力，小球从最
8、低点运动到最高点的过程中克服摩擦力所做的功,题型三：应用动能定理求解曲线运动问题,题型三：应用动能定理求解曲线运动问题,3如图所示，ab是水平轨道，bc是位于竖直平面内的半圆形光滑轨道，半径R0.225 m，在b点与水平面相切，滑块从水平轨道上距离b点1.2 m的a点以初速度v06 m/s向右运动，经过水平轨道和半圆轨道后从最高点c飞出，最后刚好落回轨道上的a点，重力加速度g取10 m/s2，求： (1)滑块从c点飞出时速度的大小； (2)水平轨道与滑块间的动摩擦因数,题型三：应用动能定理求解曲线运动问题,题型三：应用动能定理求解曲线运动问题,答案：(1)4 m/s (2)0.458,题型三：
9、应用动能定理求解曲线运动问题,1.质量为m的汽车在平直公路上以初速度v0开始匀加速行驶，经时间t前进距离s后，速度达最大值vm，设在这段过程中发动机的功率恒为P，汽车所受阻力恒为f，则在这段时间内发动机所做的功为( ) A、Pt B、fvmt C、fs+mvm2/2 D、mvm2/2-mv02/2+fs,题型四：应用动能定理求机车启动问题,答案：ABD,2.质量为4000千克的汽车，由静止开始以恒定的功率前进，它经100/3秒的时间前进425米，这时候它达到最大速度15米/秒。假设汽车在前进中所受阻力不变，求阻力为多大？,题型四：应用动能定理求机车启动问题,解：当速度最大时牵引力和阻力相等，
10、汽车牵引力做的功为 根据动能定理有： 解得： f=6000(N),题型四：应用动能定理求机车启动问题,3. 电动机通过一绳子吊起质量为8 kg的物体，绳的拉力不能超过120 N，电动机的功率不能超过1200 W，要将此物体由静止起用最快的方式吊高90 m（已知此物体在被吊高接近90 m时，已开始以最大速度匀速上升）所需时间为多少？,题型四：应用动能定理求机车启动问题,解:如果开始就以额定功率启动,由F=P/v知,因v很小,绳子的拉力将超过120N,要物体同静止起用最快的方式吊高90m,物体只能以最在大拉力120N拉起先匀加速上升,电动机达最大功率后,改做加速度减小的加速运动,当拉力等于重力最后
11、匀速上升至90m处.,在功率恒定的过程中,最后匀速运动的速度为,题型四：应用动能定理求机车启动问题,动能定理与图象结合问题的分析方法: (1)首先看清楚所给图象的种类(如vt图象还是Fx图象、Ekx图象等) (2)挖掘图象的隐含条件求出所需要的物理量，如由vt图象所包围的“面积”求位移，由Fx图象所包围的“面积”求功等 (3)再分析还有哪些力做功，根据动能定理列方程，可求出相应的物理量,题型五：应用动能定理求与图像结合问题,1.在平直公路上，汽车由静止开始做匀加速直线运动，当速度达到=10m/s时立即关闭发动机滑行，直到停止。汽车运动过程的速度图象如图。设汽车发动机的牵引力为F，汽车运动中受到
12、的阻力为f，则（ ） A010s内合外力做正功 B 020s内合外力做负功 CFf = 41 DFf =14,题型五：应用动能定理求与图像结合问题,AC,2.质量m1 kg的物体，在与物体初速度方向相同的水平拉力的作用下，沿水平面运动过程中EKX的图像如图所示在位移为4 m时撤去F，物块仅在摩擦力的作用下运动求：(g取10 m/s2) (1)物体的初速度多大？ (2)物体和平面间的动摩擦 因数多大？ (3)拉力F的大小,题型五：应用动能定理求与图像结合问题,解：（1）从图线可知初动能为2J， Ek0 mv02/22J，v02m/s。 （2）在位移4m处物体的动能为10J，在位移8m处物体的动能
13、为零，这段过程中物体克服摩擦力做功。 设摩擦力为Ff，则Ff x2010J10J， FfN2.5N，因Ffmg 故0.25。 （3）物体从开始到移动4m这段过程中，受拉力F和摩擦力Ff的作用，合力为FFf， 根据动能定理有 (FFf)x1Ek 故得F4.5 N。,题型五：应用动能定理求与图像结合问题,3.如图甲所示，一条轻质弹簧左端固定在竖直墙面上，右端放一个可视为质点的小物块，小物块的质量为m1.0 kg，当弹簧处于原长时，小物块静止于O点，现对小物块施加一个外力F，使它缓慢移动，将弹簧压缩至A点，压缩量为x0.1 m，在这一过程中，所用外力F与压缩量的关系如图乙所示然后撤去F释放小物块，让
14、小物块沿桌面运动，已知O点至桌边B点的距离为L2x，水平桌面的高为h5.0 m，计算时可认为滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力求(g取10 m/s2)：,题型五：应用动能定理与图像结合问题,甲 乙,(1)在压缩弹簧的过程中，弹簧存贮的最大弹性势能； (2)小物块到达桌边B点时速度的大小； (3)小物块落地点与桌边B点的水平距离x.,题型五：应用动能定理与图像结合问题,题型五：应用动能定理与图像结合问题,题型五：应用动能定理与图像结合问题,【答案】 (1)2.3 J (2)2 m/s (3)2 m 【方法技巧】 本题以弹簧为载体，结合图象来综合考查动能、动能定理的内容这种综合度大，但并不是太复杂、难
15、度并不是太大的试题在高考试卷中常有出现，这类题的综合信息强，要求学生的能力也相对较高，使高考命题与新课标的要求靠得更紧密一些，是近年高考命题的基本趋势,题型五：应用动能定理与图像结合问题,静摩擦力做功的特点是： （1）静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。 （2）相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零。 （3）在静摩擦力做功的过程中，只有机械能的相互转移（静摩擦力起着传递机械能的作用），而没有机械能转化为其它形式的能。,题型六：应用动能定理解摩擦生热问题,滑动摩擦力做功特点： 滑动摩擦力可以对物体做正功，也可以对物体做负功，还可以不做功。 相互摩擦的系统内，一对滑动摩擦力所做的功总为负值，其绝对值等于滑动摩擦力与相对路程的乘积，且等于系统损失的机械能。 一对滑动摩擦力做功的过程中，能量的转化有两种情况：一是相互摩擦的物体间机械能的转移；二是机械能转化为内能。滑动摩擦力、空气阻力等，在曲线运动或者往返运动时所做的功等于力和路程（不是位移）的乘积。,题型六：应用动能定理解摩擦生热问题,摩擦生热 摩擦生热是指滑动摩擦生热，静摩擦不会生热。产生的热等于系统机械能的减少，又等于滑动摩擦力乘以相对路程，即,题型六：应用动能定理解摩擦生热问题,1.长木板A放在光滑的水平面上,质量为m=2kg的另一物体B以水平速度v0=2m/s滑上原来静止的长木板A的表面,由于A、B间存在摩擦,之
