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高中物理什么时候用动能定理
篇一:高中物理动能定理的运用归纳与总结
一、整过程运用动能定理 (一)水平面问题
1、一物体质量为2kg,以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行。从某时刻起作用一向右的水平力,经过一段时间后,滑块的速度方向变为水平向右,大小为4m/s,在这段时间内,水平力做功为( )
A. 0 B. 8J C. 16J D. 32J
2、 一个物体静止在不光滑的水平面上,已知m=1kg,u=0.1,现用水平外力F=2N,拉其运
2
10m/s动5m后立即撤去水平外力F,求其还能滑 m(g取)
【解析】对物块整个过程用动能定理得:
Fs0?umg?s?s0??0
解得:s=10m
3、总质量为M的列车,沿水平直线轨道匀速前进,其末节车厢质量为m,中途脱节,司机发觉时,机车已行驶L的距离,于是立即关闭油门,除去牵引力,如图所示。设运动的阻力与质量成正比,机车的牵引力是恒定的。当列车的两部分都停止时,它们的距离是多少?
【解析】对车头,脱钩后的全过程用动能定理得:
1
FL?k(M?m)gS1??(M?m)V02
2
对车尾,脱钩后用动能定理得:
V0
1
?kmgS2??mV02
2
而?S?S1?S2,由于原来列车是匀速前进的,
所以F=kMg
ML
由以上方程解得?S?。
M?m
(二)竖直面问题(重力、摩擦力和阻力) 1、人从地面上,以一定的初速度
v0将一个质量为m的物体竖直向上抛出,上升的最大高度
为h,空中受的空气阻力大小恒力为f,则人在此过程中对球所做的功为( )
1212mv0mv0?mgh?fh
mgh?fh22A. B.C.D. mgh?fh
2、一小球从高出地面H米处,由静止自由下落,不计空气阻力,球落至地面后又深入沙坑h米后停止,求沙坑对球的平均阻力是其重力的多少倍。
【解析】钢球从开始自由下落到落入沙中停止为研究过程 根据动能定理w=△EK 可得: WG+Wf=0-0
重力做功
(H+h) 阻力做功
总
由解得:f=(1+
H) h
(三)斜面问题
1、如图所示,斜面足够长,其倾角为α,质量为m的滑块,距挡板P为S0,以初速度V0沿斜面上滑,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力,若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失,求滑块在斜面上经过的总路程为多少?
【解析】设其经过和总路程为L,对全过程,由动能定理
得:
mgS0sin???ngcos?L?0?
12
mv0 2
P
得L?
mgS0sin??
?mgcos?
12mv0
2、一块木块以v0?10m/s初速度沿平行斜面方向冲上一段长L=5m,倾角为??30?的斜面,见图所示木块与斜面间的动摩擦因数??0.2,求木块冲出斜面后落地时的速率(空气
2
g?10m/s阻力不计,)。
【解析】:整个过程中重力等于没有做功 只有摩擦力作负功:
?umgcos??L?
解得: v=8.08
1212
mv?mv0 22
? 分析:斜面是否足够长若够长且能滑落到地面:
斜面的最小长度s:v0?2(gsin??ugcos?)s 则落地速度:?umgcos??2L?
2
1212mv?mv0 22
3、如图所示,小滑块从斜面顶点A由静止滑至水平部分C点而停止。已知斜面高为h,滑块运动的整个水平距离为s,设转角B处无动能损失,斜面和水平部分与小滑块的动摩擦因数相同,求此动摩擦因数。 【解析】滑块从A点滑到m,动摩擦因数为u由动能定理得:
smgh??mgcos??1??mgs2cos?
(四)圆弧
1、如图所示,质量为m的物体。
2、如图所示,AB和CD两端相切,圆弧所对圆心角为1200,半径R=2m,整个装置处在竖直平面上。一个物体在离弧底E的高度h=3m处以速率v0=4m/S沿斜面向下运动,若物体与斜面间的动摩擦因数u=0.02,试求物体在斜面(不包括圆弧部分)上能走多长的路程?
【解析】设物体在斜面上走过的路程为s,经分析,物体在运动过程中只有重力和摩擦力对它做功,最后的状态是在B、C之间来回运动,则在全过程中,由动能定理得
12
mgh?R(1?cos600)?u?mgcos600?s??mv0
2
??
代入数据,解得s=280m
(五)圆周运动
1、如图所示,质量为m力对物体做的功为( )
A.0
B. 2??mgRD. ?mgR/2C. 2?mgR
2、一个质量为mR1【解析】:
3、(1小球处于最低平衡位置时,给小球一定得初速度,要小球能在竖直平面内作圆周运动并通过最高点P,初速度至少应多大?(2)若将上题中绳换成杆呢?
4、如图所示,
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