《7.7动能和动能定理习题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《7.7动能和动能定理习题（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、7.7 动能和动能定理动能定理的表述动能定理的表述：合力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程合力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化中动能的变化表表达达式式1.1.对于直线运动、曲线运动、恒力做功、变力对于直线运动、曲线运动、恒力做功、变力做功，同时做功、分段做功等等都适用。做功，同时做功、分段做功等等都适用。是普是普遍适用的遍适用的动能定理的几个注意点：动能定理的几个注意点：2.2.动能定理中的速度和位移都是动能定理中的速度和位移都是相对相对地面地面的速度和位移的速度和位移“三三同同”：a、力对、力对“物体物体”做功与做功与“物体物体”动能变化中动能变化中”物
2、体物体”要要相同，即相同，即 同一物体同一物体b、由于、由于和和中的中的s与与v跟参考系的选跟参考系的选取有关，应取取有关，应取同一参考系同一参考系c、物体做功的、物体做功的“过程过程”应与物体动能变化的应与物体动能变化的“过程过程”一样，即一样，即同一过程同一过程应用动能定理解题的步骤应用动能定理解题的步骤1 1、选择研究对象及其研究过程。、选择研究对象及其研究过程。2 2、受力分析，并求出初、末位、受力分析，并求出初、末位置的动能。置的动能。3 3、找出物体运动过程中受到的、找出物体运动过程中受到的各个力所做的功。各个力所做的功。4 4、应用动能定理求解。、应用动能定理求解。sFf例例1、
3、一架喷气式飞机，质量一架喷气式飞机，质量，起飞过程，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为中从静止开始滑跑的路程为时，达到起飞时，达到起飞速度速度。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的重量的0.02倍（倍（k=0.02）。求飞机受到的牵引力）。求飞机受到的牵引力F。GFN 1. 1.不涉及不涉及a,ta,t求解比牛顿运动定律方便求解比牛顿运动定律方便 典典型型应应用用1 1找对象（常是单个物体）找对象（常是单个物体）解：对飞机解：对飞机 由动能定理有由动能定理有启发：此类问题，牛顿定律和动能定理都适用，启发：此类问题，牛顿定律和动能定理都适用，启发：此类问题，
4、牛顿定律和动能定理都适用，启发：此类问题，牛顿定律和动能定理都适用，但动能定理更简洁明了。但动能定理更简洁明了。但动能定理更简洁明了。但动能定理更简洁明了。解题步骤解题步骤解题步骤解题步骤:1:1、2 2、3 3、4 4sFf3 3确确定定各各力力做做功功2 2运动情况分析运动情况分析4 4建方程建方程2 2受受力力分分析析例例2:2:物体质量为物体质量为1.5kg1.5kg，静止在光滑水平面上，受到，静止在光滑水平面上，受到水平力水平力F1=10NF1=10N的恒力作用运动了的恒力作用运动了10m10m，接着又在水平，接着又在水平F2=20NF2=20N恒力作用下沿原方向运动了恒力作用下沿原
5、方向运动了10m10m，问此时物体，问此时物体运动（末）速度是多少？运动（末）速度是多少？ 2. 2.多过程，变力做功多过程，变力做功 典典型型应应用用答答答答案案案案20m/s20m/s例例3 3：质量为：质量为m的钢球从离坑面高的钢球从离坑面高H的高处的高处自由下落，钢球落入沙中，陷入自由下落，钢球落入沙中，陷入h后静止，后静止，则沙坑对钢球的平均阻力则沙坑对钢球的平均阻力F阻阻大小是多少？大小是多少？h hHH答答答答案案案案mg(H+h)/h 2. 2.多过程，变力做功多过程，变力做功 典典型型应应用用小结：小结：1.1.动能定理适用于单过程运动，也适用于多过程运动。动能定理适用于单过
6、程运动，也适用于多过程运动。2.2.动能定理适用于恒力做功，也适用于变力做功。动能定理适用于恒力做功，也适用于变力做功。例例例例5 5 5 5：一质量为：一质量为：一质量为：一质量为mmmm的小球，用长为的小球，用长为的小球，用长为的小球，用长为L L L L的轻绳悬挂于的轻绳悬挂于的轻绳悬挂于的轻绳悬挂于O O O O点。点。点。点。小球在水平恒力小球在水平恒力小球在水平恒力小球在水平恒力F F F F作用下，从平衡位置作用下，从平衡位置作用下，从平衡位置作用下，从平衡位置P P P P点移动到点移动到点移动到点移动到Q Q Q Q点，点，点，点，细线偏离竖直方向的角度为细线偏离竖直方向的角
7、度为细线偏离竖直方向的角度为细线偏离竖直方向的角度为，如图所示。则拉力，如图所示。则拉力，如图所示。则拉力，如图所示。则拉力F F F F做做做做的功是：的功是：的功是：的功是：A. mgLcos B. mgL(1A. mgLcos B. mgL(1A. mgLcos B. mgL(1A. mgLcos B. mgL(1cos) cos) cos) cos) C. FLsin D. FLC. FLsin D. FLC. FLsin D. FLC. FLsin D. FL 3. 3.曲线运动曲线运动 典典型型应应用用例例例例4 4 4 4：一质量为：一质量为：一质量为：一质量为mmmm的小球，用
8、长为的小球，用长为的小球，用长为的小球，用长为L L L L的轻绳悬挂于的轻绳悬挂于的轻绳悬挂于的轻绳悬挂于O O O O点。点。点。点。小球在水平拉力小球在水平拉力小球在水平拉力小球在水平拉力F F F F作用下，从平衡位置作用下，从平衡位置作用下，从平衡位置作用下，从平衡位置P P P P点很点很点很点很缓慢缓慢缓慢缓慢地移地移地移地移动到动到动到动到Q Q Q Q点，细线偏离竖直方向的角度为点，细线偏离竖直方向的角度为点，细线偏离竖直方向的角度为点，细线偏离竖直方向的角度为，如图所示。，如图所示。，如图所示。，如图所示。则拉力则拉力则拉力则拉力F F F F做的功是：做的功是：做的功是：
9、做的功是：A. mgLcos B. mgL(1A. mgLcos B. mgL(1A. mgLcos B. mgL(1A. mgLcos B. mgL(1cos) cos) cos) cos) C. FLcos D. FLC. FLcos D. FLC. FLcos D. FLC. FLcos D. FLBc例例6:6:一质量为一质量为m m的小球用细绳相连于天花板上，的小球用细绳相连于天花板上，起初把小球拉直与悬点在同一水平线上，然起初把小球拉直与悬点在同一水平线上，然后由静止释放，求小球运动到悬点的正下方后由静止释放，求小球运动到悬点的正下方的速度，已知悬线长为的速度，已知悬线长为L L。
10、 3. 3.曲线运动曲线运动 小结：小结：动能定理适用于直线运动，也适用于曲线运动。动能定理适用于直线运动，也适用于曲线运动。典典型型应应用用答案：答案：2gL 例7:在h高处，以初速度v0向水平方向抛出一小球，不计空气阻力，小球着地时速度大小为（ ）C不涉及不涉及物理运动过程中的物理运动过程中的加速度和时间加速度和时间，而，而只与只与物体的物体的初末初末状态有关状态有关，在涉及有关的力学问题，优先应用动能定理。，在涉及有关的力学问题，优先应用动能定理。 3. 3.曲线运动曲线运动 典典型型应应用用例例8:8:如下图，三小球完全相同，均从离地面高如下图，三小球完全相同，均从离地面高H H处无处
11、无初速释放，不计摩擦，求小球的落地速度。初速释放，不计摩擦，求小球的落地速度。小结：小结：应用动能定理处理问题时，不需要考虑物体运动细节、应用动能定理处理问题时，不需要考虑物体运动细节、运动方向，用动能定理处理问题比牛顿运动定律方便。运动方向，用动能定理处理问题比牛顿运动定律方便。 4. 4.不需要考虑物体运动细节，运动方向不需要考虑物体运动细节，运动方向典典型型应应用用答案：答案：2gH 瞬间力做功问题瞬间力做功问题例9:运动员踢球的平均作用力为运动员踢球的平均作用力为200N,把一个静把一个静止的质量为止的质量为1kg的球以的球以10m/s的速度踢出的速度踢出,水平面水平面上运动上运动50
12、m后停下后停下,则运动员对球做的功则运动员对球做的功?FS=50mvov=0求变力做功问题求变力做功问题如果运动员踢球时，球以如果运动员踢球时，球以10m/s10m/s迎面飞来迎面飞来, ,踢出速度踢出速度仍为仍为10m/s,10m/s,则运动员对球做的功为多少则运动员对球做的功为多少? ? 典典型型应应用用答案：答案：50J0例例10:10:一列货车的质量为一列货车的质量为5.05.0105kg,kg,在平直在平直轨道以额定功率轨道以额定功率3000kw3000kw加速行驶加速行驶, ,当速度由当速度由静止加速到所能达到的最大速度静止加速到所能达到的最大速度30m/s30m/s时时, ,共共
13、用了用了2min,2min,则这段时间内列车前进的距离是则这段时间内列车前进的距离是多少多少? ?Ff求变力做功问题求变力做功问题 （与机车相联系的问题）（与机车相联系的问题）典典型型应应用用答案：答案：1350m巩固提高：巩固提高：1.1.如图所示，物体从高为如图所示，物体从高为h h的斜面体的顶端的斜面体的顶端A A由静由静止开始滑下，滑到水平面上的止开始滑下，滑到水平面上的B B点静止，点静止，A A到到B B的的水平距离为水平距离为S S，求：，求：物体与接触面间的动摩擦因数（已知：斜面体和物体与接触面间的动摩擦因数（已知：斜面体和水平面都由同种材料制成）水平面都由同种材料制成）解：（
14、过程整体法）物体从解：（过程整体法）物体从A由静止滑到由静止滑到B的过程中，由动能定的过程中，由动能定理有：理有：而而由由和和式得式得.2.2.如图，物体沿一曲面从如图，物体沿一曲面从A A点无初速滑下，点无初速滑下，滑至曲面的最低点滑至曲面的最低点B B时，下滑高度为时，下滑高度为5m,5m,若若物体的质量为物体的质量为1kg,1kg,到到B B点时的速度为点时的速度为6m/s,6m/s,则在下滑过程中，物体克服阻力所做的功则在下滑过程中，物体克服阻力所做的功为多少？为多少？AB5m此题中的摩擦力是变此题中的摩擦力是变力，变力做功不能用力，变力做功不能用WFlcos计算。计算。物体克服摩擦力
15、做功物体克服摩擦力做功32Jv3.如图所示，半径R1m的1/4圆弧导轨与水平面相接，从圆弧导轨顶端A，静止释放一个质量为m20g的小木块，测得其滑至底端B时速度VB3ms，以后沿水平导轨滑行BC3m而停止求：v（1）在圆弧轨道上克服摩擦力做的功?v（2）BC段轨道的动摩擦因数为多少?W=-0.11J0.154. 4. 如图所示，质量为如图所示，质量为m m的物体静放在水平光滑的物体静放在水平光滑的平台上，系在物体上的绳子跨过光滑的定滑的平台上，系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮由地面以速度轮由地面以速度V V0 0向右走动着的人拉着。设人向右走动着的人拉着。设人在地面上从平台的边缘开始向右行至绳
16、和水平在地面上从平台的边缘开始向右行至绳和水平方向夹角成方向夹角成=30=30处，求在此过程中人做的功。处，求在此过程中人做的功。解：将解：将V0分解由动能分解由动能定理可得，人所做的定理可得，人所做的功等于物体动能的增功等于物体动能的增量，即量，即V0V2V2由图知：由图知：V0V2V25.以初速以初速V0竖直上抛一个质量为竖直上抛一个质量为m=0.1kg的的小球，当小球返回出发点时的速度大小为小球，当小球返回出发点时的速度大小为3V0/4，若，若g取取10m/s2，则小球受到的空气平，则小球受到的空气平均阻力为多少？均阻力为多少？练练习习1 1：某某人人从从距距地地面面25m25m高高处处
17、水水平平抛抛出出一一小小球球，小小球球质质量量为为100g100g，出出手手时时速速度度大大小小为为10m/s,10m/s,落落地地时时速速度度大大小小为为16m/s16m/s，取，取g=10m/sg=10m/s2 2，试求：，试求：（1 1）人抛球时对小球做多少功？人抛球时对小球做多少功？（2 2）小球在空中运动时克服阻力做功多少？）小球在空中运动时克服阻力做功多少？ 练一练练一练答案：答案：5J17.2J例例8：质量为：质量为M的跳水运动员从高为的跳水运动员从高为H的跳台上的跳台上以速率以速率V1跳起，入水时的速率为跳起，入水时的速率为V2，则跳起时，则跳起时运动员做功多少？在从跳起到入水
18、的过程中，运动员做功多少？在从跳起到入水的过程中，空气阻力做功多少？空气阻力做功多少？在跳起到入水的过程中，运动员所受在跳起到入水的过程中，运动员所受重力做正功，空气阻力做负功。重力做正功，空气阻力做负功。由动能定理得由动能定理得例题例题1 1、用拉力、用拉力F F使一个质量为使一个质量为m m的木箱由静止开的木箱由静止开始在水平冰道上移动了始在水平冰道上移动了s s，拉力，拉力F F跟木箱前跟木箱前进的方向的夹角为进的方向的夹角为，木箱与冰道间的摩，木箱与冰道间的摩擦因数为擦因数为，求木箱获得的速度？，求木箱获得的速度？一物体静止在不光滑的水平面上，已知一物体静止在不光滑的水平面上，已知m=
19、1kgm=1kg，=0.1,=0.1,现用水平外力现用水平外力F=2NF=2N拉其拉其运动运动5m5m后立即撤去水平外力后立即撤去水平外力F,F,求其还能求其还能滑多远滑多远? ?F=0.1=0.1ff=0=0 多过程问题多过程问题 直线运动直线运动5m例例10质量为质量为m的跳水运动员从高为的跳水运动员从高为H的跳台的跳台上以速率上以速率v1 起跳，落水时的速率为起跳，落水时的速率为v2 ，运动，运动中遇有空气阻力，那么运动员起跳后在空中中遇有空气阻力，那么运动员起跳后在空中运动克服空气阻力所做的功是多少？运动克服空气阻力所做的功是多少？V1HV2解：解：对象对象运动员运动员过程过程-从起跳到落水从起跳到落水受力分析受力分析-如图示如图示fmg由动能定理由动能定理THE END ！部分资料从网络收集整理而来，供大家参考，感谢您的关注！
