25.2动能定理及其应用

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1、金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 15.2 动能定理及其应用金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 2知知 识识 精精 要要金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 3一一动能能1.定定义:物体由于物体由于运运动而具有的能量叫做而具有的能量叫做动能能.2.公式公式: .3.单位位:焦耳焦耳(J)(J),1 J=1 Nm=1 kgm2/s

2、2.4.动能是能是标量量,只有正只有正值,没有没有负值.5.动能是状能是状态量量,也具有相也具有相对性性,因因为v为瞬瞬时速度速度,且与参考且与参考系的系的选择有关有关,一般以地面一般以地面为参考系参考系.金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 4二二动能定理能定理1.内容内容:所有外力所有外力对物体做的物体做的总功功(也叫合外力的功也叫合外力的功)等于物体等于物体动能能的的变化化.2.表达式表达式:W总=E Ek2k2-E-Ek1k1.3.对定理的理解定理的理解当当W总0时,Ek2Ek1,物体的物体的动能能

3、增大增大当当W总0时,Ek2Ek1,物体的物体的动能能减少减少.当当W总=0时,Ek2=Ek1,物体的物体的动能能不不变.金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 5双双 基基 精精 练练金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 61.关于动能的理解关于动能的理解,下列说法正确的是下列说法正确的是( )A.动能是机械能的一种表现形式动能是机械能的一种表现形式,凡是运动的物体都具有动凡是运动的物体都具有动能能B.动能总为非负值动能

4、总为非负值C.一定质量的物体动能变化时一定质量的物体动能变化时,速度一定变化速度一定变化,但速度变化时但速度变化时,动能不一定变化动能不一定变化D.动能不变的物体动能不变的物体,一定处于平衡状态一定处于平衡状态金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 7解析解析:由动能的定义和特点知由动能的定义和特点知,A B选项正确选项正确.动能是标量而速动能是标量而速度是矢量度是矢量,当动能变化时当动能变化时,速度的大小一定变化速度的大小一定变化;而速度的而速度的变化可能只是方向变了变化可能只是方向变了,大小未变大小未变,

5、则动能不变则动能不变,且物体有且物体有加速度加速度,处于非平衡状态处于非平衡状态,故故C对对D错错.答案答案:ABC金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 82.一辆汽车以一辆汽车以v1=6 m/s的速度沿水平路面行驶时的速度沿水平路面行驶时,急刹车后急刹车后能滑行能滑行x1=3.6 m,如果改以如果改以v2=8 m/s的速度行驶时的速度行驶时,同样同样情况下急刹车后滑行的距离情况下急刹车后滑行的距离x2为为( )A.6.4 m B.5.6 mC.7.2 mD.10.8 m解析解析:急刹车后急刹车后,车在摩擦

6、力的作用下做减速运动车在摩擦力的作用下做减速运动,且两种情且两种情况下摩擦力大小是相同的况下摩擦力大小是相同的,汽车的末速度皆为零汽车的末速度皆为零.设摩擦力设摩擦力为为F,在两次刹车的过程中在两次刹车的过程中,根据动能定理根据动能定理金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 9答案答案:A金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 103.如图如图5-2-1所示所示,一质量为一质量为m的小球的小球,用长为用长为l的轻绳悬挂于的轻

7、绳悬挂于O点点,小球在水平拉力小球在水平拉力F的作用下的作用下,从平衡位置从平衡位置P点很缓慢地移点很缓慢地移动到动到Q点点,则力则力F所做的功为所做的功为( )金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 11A.mglcosB.mgl(1-cos)C.FlsinD.Fl解析解析:小球从小球从P点拉到点拉到Q点点时,受重力受重力绳子的拉力和水平拉力子的拉力和水平拉力F,由受力分析知由受力分析知:F=mgtan,随随增大增大,F也增大也增大,故故F是是变力力,因因此不能直接用此不能直接用W=Flcos公式公式.从从

8、P缓慢拉到慢拉到Q,由由动能定理得能定理得:WF-WG=0(因因为小球小球缓慢移慢移动,速度可速度可视为零零),即即WF=WG=mgl(1-cos).答案答案:B金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 124.(2008广广东理科基理科基础)一个一个25 kg的小孩从高度的小孩从高度为3.0 m的滑梯的滑梯顶端由静止开始滑下端由静止开始滑下,滑到底端滑到底端时的速度的速度为2.0 m/s.g取取10 m/s2,关于力关于力对小孩做的功小孩做的功,以下以下结果正确的是果正确的是( )A.合外力做功合外力做功50

9、 J B.阻力做功阻力做功500 JC.重力做功重力做功500 JD.支持力做功支持力做功50 J答案答案:A金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 13解析解析:由由动能定理可求得合外力做的功等于小孩能定理可求得合外力做的功等于小孩动能的能的变化化, 252.02 J=50 J,A选项正确正确.重力做功重力做功WG=mgh=25103.0 J=750 J,C选项错误.支持力的方向与小支持力的方向与小孩的运孩的运动方向垂直方向垂直,不做功不做功,D选项错误.阻力做功阻力做功W阻阻=W合合-WG=(50-750

10、)J=-700 J,B选项错误.金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 14疑疑 难难 精精 讲讲金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 15疑难点一疑难点一.有的同学说有的同学说:“动能定理说明了功转化为动能时的动能定理说明了功转化为动能时的关系关系”,你认为对吗你认为对吗?并说明理由并说明理由.名师在线名师在线:动能定理说明外力对物体所做的总功和动能变化动能定理说明外力对物体所做的总功和动能变化之间的因果关系和数量关系之

11、间的因果关系和数量关系,即物体动能的变化是通过外即物体动能的变化是通过外力做功的过程来实现的力做功的过程来实现的,并且用功去量度并且用功去量度,并不是功转化为并不是功转化为动能动能.金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 16疑难点二疑难点二.请归纳应用动能定理解题的基本步骤请归纳应用动能定理解题的基本步骤.名师在线名师在线:(1)选取研究对象选取研究对象,明确它的运动过程明确它的运动过程.(2)分析研究对象的受力情况和各力的做功情况分析研究对象的受力情况和各力的做功情况:金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网

12、金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 17(3)明确物体在运明确物体在运动过程始末状程始末状态的的动能能Ek1和和Ek2.(4)列出列出动能定理的方程能定理的方程W合合=Ek2-Ek1及其他必要的关系式及其他必要的关系式,进行行求解求解.金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 18易易 错错 点点 拨拨金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 19易错点一未注意动能是标量而导

13、致出错易错点一未注意动能是标量而导致出错自我诊断自我诊断1一质量为一质量为2 kg的物体的物体,以以4 m/s的速度在光滑水平的速度在光滑水平面上向左滑行面上向左滑行,从某时刻起从某时刻起,在物体上作用一个向右的水平在物体上作用一个向右的水平力力,经过一段时间经过一段时间,物体的速度方向变为向右物体的速度方向变为向右,大小仍为大小仍为4 m/s,在这段时间内水平力对物体所做的功为在这段时间内水平力对物体所做的功为( )A.0 B.8 J C.16 J D.32 J解析解析:由动能定理知合外力做的功等于动能的变化由动能定理知合外力做的功等于动能的变化,又因动能又因动能是标量是标量,没有方向没有方

14、向,所以选所以选A.答案答案:A金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 20易易错点二点二仅凭凭经验不按物理不按物理规律解律解题导致出致出错自我自我诊断断2如如图5-2-2所示所示,一物一物块以以6 m/s的初速度从曲面的初速度从曲面A点点下滑下滑,运运动到到B点速度仍点速度仍为6 m/s,若物体以若物体以5 m/s的初速度仍的初速度仍由由A点下滑点下滑,则运运动到到B点点时的速度的速度( )金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好

15、! ! 21A.大于大于5 m/sB.等于等于5 m/sC.小于小于5 m/sD.条件不足条件不足,无法计算无法计算答案答案:A金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 22解析解析:物块第一次由物块第一次由A到到B,始末位置动能相等始末位置动能相等,即它从即它从A到到B运运动过程中重力做的功恰好等于物体克服摩擦力做的功动过程中重力做的功恰好等于物体克服摩擦力做的功.当当物块以物块以5 m/s的初速度滑到的初速度滑到B点时点时,重力做的功与前次相同重力做的功与前次相同.由于速度小由于速度小,由圆周运动知识知物块

16、在运动过程中对曲面由圆周运动知识知物块在运动过程中对曲面的压力始终小于前次的压力始终小于前次,即物块克服摩擦力做的功比前次少即物块克服摩擦力做的功比前次少,因而第二次滑动时由因而第二次滑动时由A到到B重力做的功比物块克服摩擦力重力做的功比物块克服摩擦力做的功多做的功多,因而物体的动能一定增加因而物体的动能一定增加,所以到所以到B点时的速度点时的速度一定大于一定大于5 m/s.金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 23易错点三思维定势导致出错易错点三思维定势导致出错自我诊断自我诊断3如图如图5-2-3所示所示

17、,质量为质量为m的物块与转台之间能出现的物块与转台之间能出现的最大静摩擦力为物块重力的的最大静摩擦力为物块重力的k倍倍,物块与转轴物块与转轴OO相距相距R,物块随转台由静止开始转动物块随转台由静止开始转动,当转速增加到一定值时当转速增加到一定值时,物块物块即将在转台上滑动即将在转台上滑动,在物块由静止到滑动前的这一过程中在物块由静止到滑动前的这一过程中,转台的摩擦力对物块做的功为转台的摩擦力对物块做的功为( )金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 24A.0B.2kmgRC.2kmgRD.金太阳新课标资源网

18、金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 25解析解析:在在转速增加的速增加的过程中程中,转台台对物物块的摩擦力是不断的摩擦力是不断变化化的的,当当转速增加到一定速增加到一定值时,物物块在在转台上即将滑台上即将滑动,说明明此此时最大静摩擦力提供向心力最大静摩擦力提供向心力,即即 设这一一过程中程中转台台对物物块的摩擦力所做的功的摩擦力所做的功为Wf.由由动能定理可得能定理可得: .可解得可解得:Wf .答案答案:D金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说

19、好! ! 26题题 型型 研研 练练金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 27题型一型一ti xing yi利用利用动能定理求能定理求变力的功力的功 【例【例1】 质量量为m的小球系在的小球系在轻绳一端一端,在在竖直平面内做半径直平面内做半径为R的的圆周运周运动,运运动过程中小球受到空气阻力的作用程中小球受到空气阻力的作用,设某一某一时刻小球通刻小球通过轨道的最低点道的最低点,此此时绳子的子的张力力为7mg,此后小球此后小球继续做做圆周运周运动,经过半个半个圆周恰好能通周恰好能通过最高最高点点,则在此在此过

20、程中小球克服空气阻力所做的功程中小球克服空气阻力所做的功为( )A.mgR/4 B.mgR/3C.mgR/2 D.mgR金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 28解析解析:小球在小球在圆周最低点周最低点时,设速度速度为v1,则7mg-mg=mv21/R设小球恰能通小球恰能通过最高点的速度最高点的速度为v2,则mg=mv22/R设转过半个半个圆周周过程中小球克服空气阻力做的功程中小球克服空气阻力做的功为W,由由动能能定理得定理得-mg2R-W=mv22/2-mv21/2由由解得解得W=mgR/2,选项C正确正

21、确.答案答案:C金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 29方法总结方法总结:应用动能定理求解变力做功是高中阶段最常用的应用动能定理求解变力做功是高中阶段最常用的方法方法,但必须明确物体的初但必须明确物体的初 末状态的速度末状态的速度,运动过程有哪运动过程有哪些力对物体做功些力对物体做功.金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 30创新预测创新预测1如图如图5-2-4所示所示,一个质量为一个质量为m的小球拴在轻绳的一的小球拴

22、在轻绳的一端端,另一端施加大小为另一端施加大小为F1的拉力作用的拉力作用,使小球在水平面上做使小球在水平面上做半径为半径为R1的匀速圆周运动的匀速圆周运动,今将力的大小改变为今将力的大小改变为F2,使小球使小球仍在水平面上做匀速圆周运动仍在水平面上做匀速圆周运动,但半径变为但半径变为R2.求小球运动求小球运动的半径由的半径由R1变为变为R2的过程中拉力对小球做的功的过程中拉力对小球做的功.金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 31解析解析:设半径半径为R1和和R2时小球做小球做圆周运周运动的的线速度大小分速

23、度大小分别为v1和和v2,由向心力公式得由向心力公式得F1=mv21/R1.F2=mv22/R2.由由动能定理得能定理得:W=mv22/2-mv21/2.以上三式以上三式联立解得立解得W=(F2R2-F1R1)/2.金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 32题型二题型二ti xing er应用动能定理处理多阶段运动问题应用动能定理处理多阶段运动问题 【例【例2】物体在离斜面底端】物体在离斜面底端5 m处由静止开始下滑处由静止开始下滑,然后滑上然后滑上由小圆弧与斜面连接的水平面上由小圆弧与斜面连接的水平面上,

24、若物体与斜面及水平面若物体与斜面及水平面的动摩擦因数均为的动摩擦因数均为0.4,斜面倾角为斜面倾角为37,如图如图5-2-5所示所示,求求物体能在水平面上滑行多远物体能在水平面上滑行多远.金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 33解析解析:物体在斜面上受重力物体在斜面上受重力mg支持力支持力FN1摩擦力摩擦力Ff1的作用的作用,沿沿斜面加速下滑斜面加速下滑(=0.4tan37=0.75),到水平面后到水平面后,在摩在摩擦力擦力Ff2的作用下做匀减速运的作用下做匀减速运动,直到静止直到静止.解法一解法一:对物

25、体在斜面上和水平面上的受力分析如物体在斜面上和水平面上的受力分析如图5-2-6(a)(b)所示所示,金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 34知物体下滑知物体下滑阶段段:FN1=mgcos37.故故Ff1=mgcos37.由由动能定理得能定理得:mgx1sin37-mgx1cos37= mv2-0在水平面上运在水平面上运动过程中程中Ff2=FN2=mg.由由动能定理得能定理得:-mgx2=0- mv2由由两式可得两式可得x2=3.5 m.金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源

26、网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 35解法二解法二:物体受力分析同上物体受力分析同上,物体在斜面上受到的摩擦力物体在斜面上受到的摩擦力Ff1=mgcos37.在水平面上受到的摩擦力在水平面上受到的摩擦力Ff2=mg.对全全过程程应用用动能定理有能定理有mgx1sin37-Ff1x1-Ff2x2=0.代入数据解得代入数据解得x2=3.5 m.答案答案:3.5 m金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 36方法总结方法总结:研究全过程比分阶段研究研究全过程比分阶段研究,解题过程要简便得多解题

27、过程要简便得多,但应注意各阶段中受力及力做功的变化情况但应注意各阶段中受力及力做功的变化情况.金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 37创新预测创新预测2 如图如图5-2-7所示所示,AB是倾角为是倾角为的粗糙直轨道的粗糙直轨道,BCD是是光滑的圆弧轨道光滑的圆弧轨道,AB恰好在恰好在B点与圆弧相切点与圆弧相切,圆弧的半径为圆弧的半径为R,一个质量为一个质量为m的物体的物体(可以看作质点可以看作质点)从直轨道上的从直轨道上的P点点由静止释放由静止释放,结果它能在两轨道间做往返运动结果它能在两轨道间做往返运动

28、,已知已知P点与点与圆弧的圆心圆弧的圆心O等高等高,物体与轨道物体与轨道AB间的动摩擦因数为间的动摩擦因数为.求求: 金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 38(1)物体做往返运动的整个过程中在物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程轨道上通过的总路程;(2)最终当物体通过圆弧轨道最低点最终当物体通过圆弧轨道最低点E时时,对圆弧轨道的压力对圆弧轨道的压力;(3)为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D,释放点距释放点距B点的点的距离距离L应满足什么条件应满足什么条件?

29、金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 39解析解析:(1)因因为摩擦力始摩擦力始终对物体做物体做负功功,所以物体最所以物体最终在在圆心心角角为2的的圆弧上往复运弧上往复运动.对整体整体过程由程由动能定理得能定理得mgRcos-mgcoss=0,所以所以 金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 40金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 4

30、1题型三型三ti xing san动能定理的能定理的综合合应用用 【例【例3】(2008高考山高考山东卷卷)某某兴趣小趣小组设计了如了如图5-2-8所所示的玩具示的玩具轨道道,其中其中“2008”四个等高数字用内壁光滑的薄四个等高数字用内壁光滑的薄壁壁细圆管弯成管弯成,固定在固定在竖直平面内直平面内(所有数字均由所有数字均由圆或半或半圆组成成,圆半径比半径比细管的内径大得多管的内径大得多),底端与水平地面相切底端与水平地面相切.弹射装置将一个小物体射装置将一个小物体(可可视为质点点)以以va=5 m/s的水平初的水平初速度由速度由a点点弹出出,从从b点点进入入轨道道,依次依次经过“8002”后

31、从后从p点点水平抛出水平抛出.小物体与地面小物体与地面ab段段间的的动摩擦因数摩擦因数=0.3,不不计其他机械能其他机械能损失失.已知已知ab段段长L=1.5 m,数字数字“0”的半径的半径R=0.2 m,小物体小物体质量量m=0.01 kg,取取g=10 m/s2.求求:金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 42金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 43 (1)小物体从小物体从p点抛出后的水平射程点抛出后的水平射程.(

32、2)小物体经过数字小物体经过数字“0”的最高点时管道对小物体作用力的的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向大小和方向.答案答案:(1)0.8 m (2)0.3 N 方向竖直向下方向竖直向下金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 44解析解析:(1)设小物体运小物体运动到到p点点时的速度大小的速度大小为v,对小物体由小物体由a运运动到到p过程程应用用动能定理得能定理得 小物体自小物体自p点做平抛运点做平抛运动,设运运动时间为t,水平射程水平射程为s,则 s=vt联立立式式,代入数据解得代入数据解得s=0.8

33、m.金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 45 (2)设在数字在数字“0”的最高点的最高点时管道管道对小物体的作用力大小小物体的作用力大小为F,取取竖直向下直向下为正方向正方向,则 联立立式式,代入数据解得代入数据解得F=0.3 N,方向方向竖直向下直向下.金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 46方法总结方法总结:本题综合考查动能定理本题综合考查动能定理 圆周运动等知识圆周运动等知识,对这类对这类问题的处理问题的处理,

34、一方面要注意过程的选取一方面要注意过程的选取,另一方面还要结合另一方面还要结合具体的运动特点分析一些特殊位置的受力情况和运动状态具体的运动特点分析一些特殊位置的受力情况和运动状态,如在本题中的特殊点即为圆形轨道的最高点如在本题中的特殊点即为圆形轨道的最高点.金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 47创新新预测3如如图所示所示,一固定在一固定在竖直平面内的光滑的半直平面内的光滑的半圆形形轨道道ABC,其半径其半径R=0.5 m,轨道在道在C处与水平地面相切与水平地面相切.在在C处放放一小物一小物块,给它一水平

35、向左的初速度它一水平向左的初速度v0=5 m/s,结果它沿果它沿CBA运运动,通通过A点点,最后落在水平面上的最后落在水平面上的D点点,求求C D间的距离的距离x(取重力加速度取重力加速度g=10 m/s2).答案答案:1 m金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 48解析解析:设小物小物块的的质量量为m,过A处时的速度的速度为v,由由A到到D经历的的时间为t,根据根据动能定理得能定理得: 由平抛运由平抛运动规律得律得: x=vt由由式并代入数据得式并代入数据得x=1 m.金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网

36、金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 49高高 效效 作作 业业金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 50一一 选择题选择题1.关于物体的动能关于物体的动能,下列说法中正确的是下列说法中正确的是( )A.物体速度变化物体速度变化,其动能一定变化其动能一定变化B.物体所受的合外力不为零物体所受的合外力不为零,其动能一定变化其动能一定变化C.物体的动能变化物体的动能变化,其运动状态一定发生改变其运动状态一定发生改变D.物体的速度变化越大物体的速度变化越大,其动

37、能一定也变化越大其动能一定也变化越大答案答案:C金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 51解析解析:A选项中若速度的方向变化而大小不变选项中若速度的方向变化而大小不变,则其动能不变则其动能不变化化,故故A错错.B选项中物体受合外力不为零选项中物体受合外力不为零,只要速度大小不只要速度大小不变变,其动能就不变化其动能就不变化,如匀速圆周运动中如匀速圆周运动中,物体合外力不为物体合外力不为零零,但速度大小始终不变但速度大小始终不变,动能不变动能不变,故故B错错,C选项中选项中,物体物体动能变化动能变化,其速度一

38、定发生变化其速度一定发生变化,故运动状态改变故运动状态改变,C选项正选项正确确.D选项中选项中,物体速度变化若仅由方向变化引起时物体速度变化若仅由方向变化引起时,其动能其动能不变不变,如匀速圆周运动中如匀速圆周运动中,速度变化速度变化,但动能始终不变但动能始终不变,故故D错错.金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 522.一个小物一个小物块冲上一固定的粗糙斜面冲上一固定的粗糙斜面,经过斜面上斜面上A B两点两点,到到达斜面上最高点后返回达斜面上最高点后返回时,又通又通过了了B A两点两点,如如图5-2-10

39、所所示示,关于物关于物块上滑上滑时由由A到到B的的过程和下滑程和下滑时由由B到到A的的过程程,动能的能的变化量的化量的绝对值E上上和和E下下以及所用以及所用时间t上上和和t下下相比相比较,有有( )金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 53A.E上上E下下,t上上E下下, t上上t下下C.E上上t下下D.E上上E下下, t上上E下下.整个斜面是粗糙的整个斜面是粗糙的,所以在所以在AB段段金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好!

40、! 553.人用手托着人用手托着质量量为m的物体的物体,从静止开始沿水平方向运从静止开始沿水平方向运动,前前进距离距离x后后,速度速度为v(物体与手始物体与手始终相相对静止静止),物体与人手掌物体与人手掌之之间的的动摩擦因数摩擦因数为,则人人对物体做的功物体做的功为( )A.mgx B.0 C.mgx D.答案答案:D金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 56解析解析:物体与手掌之物体与手掌之间的摩擦力是静摩擦力的摩擦力是静摩擦力,静摩擦力在零与静摩擦力在零与最大最大值mg之之间取取值,不一定等于不一定等于

41、mg.在在题述述过程中程中,只只有静摩擦力有静摩擦力对物体做功物体做功,故根据故根据动能定理能定理,摩擦力摩擦力对物体做物体做的功的功 .金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 574.2008年北京奥运会上年北京奥运会上,跳水运动员从跳水运动员从10 m高处的跳台跳下高处的跳台跳下,设水的平均阻力约为运动员体重的设水的平均阻力约为运动员体重的3倍倍,在粗略估算中在粗略估算中,把把运动员当作质点处理运动员当作质点处理,为了保证运动员的人身安全为了保证运动员的人身安全,池水深池水深度至少为度至少为( )金太阳新

42、课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 58A.5 m B.3 m C.7 m D.1 m答案答案:A金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 59解析解析:对运运动员跳水的全跳水的全过程研究程研究,据据动能定理有能定理有:mg(H+h)-Ffh=Ek=0.其中其中m为运运动员质量量,h为运运动员入水的深度入水的深度.又又H=10 m,Ff=3mg,所以所以 .为保保证人身安全人身安全,池水深度池水深度Hh,即即H5 m,故水深至少故

43、水深至少为5 m,A选项正确正确.金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 605.如图所示如图所示,电梯质量为电梯质量为M,地板上放置一质量为地板上放置一质量为m的物体的物体.钢钢索拉电梯由静止开始向上加速运动索拉电梯由静止开始向上加速运动,当上升高度为当上升高度为H时时,速速度达到度达到v,则则( )金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 61A.地板地板对物体的支持力做的功等于物体的支持力做的功等于B.地板地板对物体的支

44、持力做的功等于物体的支持力做的功等于mgHC.钢索的拉力做的功等于索的拉力做的功等于 Mv2+MghD.合力合力对电梯梯M做的功等于做的功等于 Mv2答案答案:D金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 62解析解析:对物体物体m用用动能定理能定理:WFN-mgH=mv2,故故WFN=mgH+mv2,A B均均错;钢索拉力做的功索拉力做的功WF拉拉=(M+m)gH+(M+m)v2,故故C错误;由由动能定理知能定理知,合力合力对电梯梯M做的功做的功应等于等于电梯梯动能的能的变化化Mv2,故故D正确正确.金太阳新课

45、标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 636.木木块在水平恒力在水平恒力F作用下作用下,由静止开始在水平路面上前由静止开始在水平路面上前进x,随随即撤掉此恒力即撤掉此恒力,接着又前接着又前进了了2x才停下来才停下来.设运运动全全过程程中路面情况相同中路面情况相同,则木木块在运在运动中所中所获得得动能的最大能的最大值为( )A. B.B. C.Fx D.金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 64答案答案:D解析解析:对力对力F作用的

46、过程作用的过程,由动能定理得由动能定理得Fx-Ffx=Ekmax-0,对全过程对全过程有有Fx-Ff3x=0,联立解得联立解得: ,故故D选项正确选项正确.金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 657.如图如图5-2-13所示所示,板长为板长为L,板的板的B端静放着质量为端静放着质量为m的小物的小物体体P,物体与板的动摩擦因数为物体与板的动摩擦因数为,开始板水平开始板水平.若缓慢将板转若缓慢将板转过一个小角度过一个小角度的过程中的过程中,物体与板保持相对静止物体与板保持相对静止,则在此则在此过程中过程中(

47、)金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 66A.摩擦力摩擦力对P做功做功mgcos(1-cos)B.摩擦力摩擦力对P做功做功mgsin(1-cos)C.摩擦力摩擦力对P不做功不做功D.板板对P做功做功mgLsin答案答案:CD金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 67解析解析:摩擦力始摩擦力始终与运与运动方向垂直方向垂直,不做功不做功,板板对P的作用力与的作用力与重力摩擦力平衡重力摩擦力平衡,由由动能定理得能定理得WP-

48、WG=0,WP=mgLsin.金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 688.(2009全国卷全国卷)以初速度以初速度v0竖直向上抛出一直向上抛出一质量量为m的小的小物物块.假定物假定物块所受空气阻力所受空气阻力Ff大小不大小不变.已知重力加速度已知重力加速度为g,则物物块上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为( )A.B.金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 69C. D.答案答

49、案:A金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 70解析解析:本本题考考查动能定理能定理.上升的上升的过程中程中,重力做重力做负功功,阻力阻力Ff做做负功功,由由动能定理得能定理得-(mgh+Ffh)=-.求返回抛出点的速度求返回抛出点的速度,对全程使用全程使用动能定理能定理,重力做功重力做功为零零,只有阻力做功只有阻力做功,有有-2Ffh ,解得解得v=v0 ,A正确正确.金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 719.(2

50、009上海卷上海卷)小球由地面小球由地面竖直上抛直上抛,上升的最大高度上升的最大高度为H,设所受阻力大小恒定所受阻力大小恒定,地面地面为零零势能面能面.在上升至离地高度在上升至离地高度h处,小球的小球的动能是能是势能的两倍能的两倍,在下落至离地高度在下落至离地高度h处,小球的小球的势能是能是动能的两倍能的两倍,则h等于等于( )A.H/9 B.2H/9C.3H/9D.4H/9答案答案:D金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 72解析解析:小球上升至最高点小球上升至最高点过程程:小球上升至离地高度小球上升至离

51、地高度h处的的过程程: ;金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 73小球上升至最高点后又下降至离地高度小球上升至最高点后又下降至离地高度h处过程程:以上各式以上各式联立解得立解得 ,选项D正确正确.金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 7410.如如图5-2-14所示所示,ABCD是一个盆式容器是一个盆式容器,盆内盆内侧壁与盆底壁与盆底BC的的连接接处都是一段与都是一段与BC相切的相切的圆弧弧,BC为水平水平,其距离其距

52、离d=0.50 m,盆盆边缘的高度的高度为h=0.30 m.在在A处放一个放一个质量量为m的小物的小物块并并让其从静止出其从静止出发下滑下滑.已知盆内已知盆内侧壁是光滑的壁是光滑的,而盆底而盆底BC面与小物面与小物块间的的动摩擦因数摩擦因数为=0.10.小物小物块在在盆内来回滑盆内来回滑动,最后停下来最后停下来,则停的地点到停的地点到B的距离的距离为( )金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 75A.0.50 m B.0.25 mC.0.10 mD.0答案答案:D金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新

53、课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 76解析解析:分析小物分析小物块的运的运动过程程,可知由于克服摩擦力做功可知由于克服摩擦力做功,物物块的机械能不断减少的机械能不断减少.根据根据动能定理可得能定理可得mgh-mgx=0,物物块在在BC之之间滑行的滑行的总路程路程.小物小物块正好停在正好停在B点点,所以所以选项D正确正确.金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 7711.连接接A B两点的弧形两点的弧形轨道道ACB和和ADB形状相同形状相同,材料相同材料相同,如如

54、图5-2-15所示所示.一个小物体由一个小物体由A以一定的速度以一定的速度v开始沿开始沿ACB轨道到达道到达B的速度的速度为v1;若由若由A以相同初速度以相同初速度v沿沿ADB轨道到达道到达B的速度的速度为v2.比比较v1和和v2的大小的大小,有有( )金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 78A.v1v2 B.v1=v2C.v1v2D.条件不足条件不足,无法判定无法判定答案答案:A金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! !

55、79解析解析:由由题意可知意可知,弧形材料弧形材料ACB和和ADB的的长度相等度相等,物物块在上在上下面滑下面滑动时动摩擦因数相同摩擦因数相同,物物块在上面运在上面运动可可认为做做圆周运周运动,由于物由于物块在在ADB上运上运动时对曲面的正曲面的正压力大于在力大于在ACB上上对曲面的正曲面的正压力力(考考虑圆周运周运动向心力向心力),故在故在ADB上上克服摩擦力做的功大于在克服摩擦力做的功大于在ACB上克服摩擦力做的功上克服摩擦力做的功,再由再由动能定理即可得出能定理即可得出选项A正确正确.金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都

56、说好老师都说好! ! 8012.(2009南通模南通模拟)如如图5-2-16(a)所示所示,静置于光滑水平面上坐静置于光滑水平面上坐标原点原点处的小物的小物块,在水平拉力在水平拉力F作用下作用下,沿沿x轴方向运方向运动,拉拉力力F随物随物块所在位置坐所在位置坐标x的的变化关系如化关系如图(b)所示所示,图线为半半圆.则小物小物块运运动到到x0处时的的动能能为( )金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 81A.0 B.C. D.答案答案:C金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源

57、网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 82解析解析:根据根据动能定理能定理,小物小物块运运动到到x0处时的的动能能为这段段时间内力内力F所做的功所做的功,物物块在在变力作用下力作用下,不能直接用功的公式不能直接用功的公式来来计算算,但此但此题可用根据可用根据图象求象求“面面积”的方法来解决的方法来解决.力力F所做的功的大小等于半所做的功的大小等于半圆的的“面面积”大小大小. 整理得整理得 ,C选项正确正确.金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 83二二 非选择题非选择题13.(2009柳州

58、模拟柳州模拟),光滑水平面光滑水平面AB与一半圆形轨道在与一半圆形轨道在B点点相连相连,轨道位于竖直面内轨道位于竖直面内,其半径为其半径为R,一个质量为一个质量为m的物块的物块静止在水平面上静止在水平面上,现向左推物块使其压紧弹簧现向左推物块使其压紧弹簧,然后放手然后放手,物块在弹力作用下获得一速度物块在弹力作用下获得一速度,当它经当它经B点进入半圆形轨道点进入半圆形轨道瞬间瞬间,对轨道的压力为其重力的对轨道的压力为其重力的7倍倍,之后向上运动恰能完之后向上运动恰能完成半圆周运动到达成半圆周运动到达C点点,重力加速度为重力加速度为g.求求;金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网

59、金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 84 (1)弹簧弹力对物块做的功弹簧弹力对物块做的功;(2)物块从物块从B到到C克服阻力的功克服阻力的功;(3)物块离开物块离开C点后点后,再落回到水平面上时的动能再落回到水平面上时的动能.金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 85解析解析:(1)由由动能定理得能定理得 ,在在B点由牛点由牛顿第二定律得第二定律得 R,以上两式以上两式联立解得立解得W=3mgR.(2)物物块从从B到到C由由动能定理得能定理得 物物块在在C点点时mg=mv

60、2C/R,解得解得W=mgR/2.金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 86 (3)物物块从从C点平抛到水平面的点平抛到水平面的过程中程中,由机械能守恒定律得由机械能守恒定律得金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 8714.(2009黄黄冈模模拟)如如图5-2-18所示所示,一个一个质量量为m的的圆环套在套在一根固定的水平直杆上一根固定的水平直杆上,环与杆的与杆的动摩擦因数摩擦因数为,现给一一个向右的初速度个向右的初速度v0,如果在运如果在运动过程中程中还受到一个方向始受到一个方向始终竖直向上的力直向上的力F的作用的作用,且且F=kv(k为常数常数,v为环的运的运动速度速度),试根据根据v0的大小的大小计算算环在整个运在整个运动过程中克服摩擦力所做程中克服摩擦力所做的功的功(假假设杆足杆足够长).金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 88金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好! ! 89