《高中物理教科必修二教师用书：模块要点回眸 16 Word含答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理教科必修二教师用书：模块要点回眸 16 Word含答案.docx（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第16点应用动能定理分析多过程问题动能定理虽然是由牛顿第二定律和运动学公式推导出来的，但是动能定理也能解决应用牛顿第二定律无法解决的一些问题，如变力作用下的运动过程问题、曲线运动过程问题等特别是在多过程问题中更能体现它的优越性当物体运动过程包含几个不同的物理过程，又不需要研究过程的中间状态时，可以把几个物理过程看做一个整体，巧妙运用动能定理来研究，从而避开每个运动过程的具体细节，大大简化运算对点例题如图1所示，将毛刷均匀粘贴在斜面上，让所有毛的方向均沿斜面向上倾斜，从而使物块M沿斜面的运动有如下特点：顺着毛的倾斜方向运动时，毛产生的阻力可以忽略，逆着毛的倾斜方向运动时，会受到来自毛的滑动摩擦力
2、，且动摩擦因数为0.5.斜面顶端距水平面高度为h0.8 m，质量为m2 kg的物块M从斜面顶端A由静止滑下，从O点进入光滑水平滑道时无机械能损失，为使物块M制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线B处的墙上，另一端恰位于水平轨道的中点C.已知斜面的倾角53，重力加速度取g10 m/s2，不计空气阻力，sin 530.8，cos 530.6.求：图1(1)物块M滑到O点时的速度大小以及弹簧第一次压缩到最短时的弹性势能(设弹簧处于原长时弹性势能为零)；(2)若物块M能够被弹回到斜面上，则它能够上升的最大高度；(3)物块M在斜面上下滑动过程中的总路程. 解题指导(1)由牛顿第二定律得mgsin mg
3、cos ma滑到O点时的速度v又 sin 解得v m/s物块M从O点运动到弹簧第一次压缩到最短的过程，由动能定理有W0mv2则弹性势能EpW10 J.(2)设物块M第一次被弹回，上升的最大高度为H，由动能定理得WmgH0，WEp则H0.5 m.(3)物块M最终停止在水平面上，对于摩擦力做功的全过程，由动能定理有mghmgcos s0则s物块M在斜面上下滑动过程中的总路程s2sL4.33 m.答案 (1) m/s10 J(2)0.5 m(3)4.33 m1.如图2所示，AB与CD为两个对称斜面，其上部足够长，下部分别与一个光滑的圆弧面的两端相切，圆弧圆心角为120，半径R为2.0 m，一个物体在
4、离弧底E高度为h3.0 m处，以初速度4.0 m/s沿斜面向下运动，若物体与两斜面间的动摩擦因数均为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取10 m/s2，不计空气阻力)图2答案见解析解析设物体在斜面上运动的总路程为s，则摩擦力做的总功为mgscos 60，末状态选为B(或C)，此时物体速度为零，对全过程由动能定理得mghR(1cos 60)mgscos 600mv02物体在斜面上通过的总路程为：s m280 m.2如图3所示，ABC和DEF是在同一竖直平面内的两条光滑轨道，其中ABC的末端水平，DEF是半径为r0.4 m的半圆形轨道，其直径DF沿竖直方向，OE沿水
5、平方向，C、D可看做重合的点现将一可视为质点的小球从轨道ABC上距C点高为H的地方由静止释放(g取10 m/s2，不计空气阻力)图3(1)若要使小球经C点水平进入轨道DEF且能沿轨道运动，H至少多高？(2)若小球静止释放处离C点的高度h小于(1)中H的最小值，小球可击中与圆心等高的E点，求h.答案(1)0.2 m(2)0.1 m解析(1)小球沿ABC轨道下滑，设到达C点时的速度大小为v，则由动能定理得mgHmv2小球能在竖直平面内做圆周运动，在圆周最高点必须满足mg两式联立并代入数据得H0.2 m.(2)若hH，小球过C点后做平抛运动，设小球经C点时的速度大小为vx，则击中E点时，竖直方向上有rgt2水平方向上有rvxt又由动能定理得mghmv x2由联立解得h0.1 m.
