（通用版）2018-2019版高考物理總復(fù)習(xí) 主題三 機(jī)械能及其守恒定律 提升課 動能定理的應(yīng)用課件 新人教版.ppt

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提升課動能定理的應(yīng)用 應(yīng)用動能定理求變力做功 要點歸納 1 動能定理不僅適用于求恒力做功 也適用于求變力做功 同時因為不涉及變力作用的過程分析 應(yīng)用非常方便 2 利用動能定理求變力的功是最常用的方法 當(dāng)物體受到一個變力和幾個恒力作用時 可以用動能定理間接求變力做的功 即W變 W其他 Ek 3 當(dāng)機(jī)車以恒定功率啟動 牽引力為變力時 那么牽引力做的功可表示為W Pt 精典示例 例1 一質(zhì)量為m的小球 用長為l的輕繩懸掛于O點 第一次小球在水平拉力F1作用下 從平衡位置P點緩慢地移到Q點 此時繩與豎直方向夾角為 如圖1所示 在這個過程中水平拉力做功為W1 第二次小球在水平恒力F2作用下 從P點移到Q點 水平恒力做功為W2 重力加速度為g 且 90 則 圖1 A W1 F1lsin W2 F2lsin B W1 W2 mgl 1 cos C W1 mgl 1 cos W2 F2lsin D W1 F1lsin W2 mgl 1 cos 思路導(dǎo)航第一次緩慢拉動 物體處于動態(tài)平衡狀態(tài) 拉力為變力 變力的功使用動能定理求解 第二次為恒力 可使用功的公式求得 解析第一次水平拉力為變力 由動能定理有W1 mgl 1 cos 0 得W1 mgl 1 cos 第二次水平拉力為恒力 由功的公式可得W2 F2lsin C正確 答案C 方法總結(jié) 1 所求變力的功可以是合力的功 也可以是其中一個力的功 但動能定理中 合力的功才等于動能的變化量 2 待求變力的功一般用符號W表示 但要分清結(jié)果是變力的功 還是克服此變力的功 針對訓(xùn)練1 質(zhì)量為m的物體以初速度v0沿水平面向左開始運動 起始點A與一輕彈簧O端相距s 如圖2所示 已知物體與水平面間的動摩 擦因數(shù)為 物體與彈簧相碰后 彈簧的最大壓縮量為x 則從開始碰撞到彈簧被壓縮至最短 物體克服彈簧彈力所做的功為 圖2 答案A 動能定理與圖象的結(jié)合 要點歸納 利用物體的運動圖象可以了解物體的運動情況 要特別注意圖象的形狀 交點 截距 斜率 面積等信息 動能定理經(jīng)常和圖象問題綜合起來 分析時一定要弄清圖象的物理意義 并結(jié)合相應(yīng)的物理情境選擇合理的規(guī)律求解 精典示例 例2 質(zhì)量m 1kg的物體 在水平拉力F的作用下 沿粗糙水平面運動 在位移是4m時 拉力F停止作用 運動到位移是8m時物體停止 運動過程中Ek x的圖象如圖3所示 g取10m s2 求 1 物體和平面間的動摩擦因數(shù) 2 拉力F的大小 圖3 答案 1 0 25 2 4 5N 方法總結(jié)分析動能定理與圖象結(jié)合問題 三步走 針對訓(xùn)練2 多選 物體沿直線運動的v t關(guān)系圖象如圖4所示 已知在第1s內(nèi)合力對物體所做的功為W 則 A 從第1s末到第3s末合力做功為4WB 從第3s末到第5s末合力做功為 2WC 從第5s末到第7s末合力做功為WD 從第3s末到第4s末合力做功為 0 75W 圖4 答案CD 動能定理在多過程問題中的應(yīng)用 要點歸納 對于包含多個運動階段的復(fù)雜運動過程 可以選擇分段或全程應(yīng)用動能定理 1 分段應(yīng)用動能定理時 將復(fù)雜的過程分割成一個個子過程 對每個子過程的做功情況和初 末動能進(jìn)行分析 然后針對每個子過程應(yīng)用動能定理列式 然后聯(lián)立求解 2 全程應(yīng)用動能定理時 分析整個過程中出現(xiàn)過的各力的做功情況 分析每個力的做功 確定整個過程中合力做的總功 然后確定整個過程的初 末動能 針對整個過程利用動能定理列式求解 當(dāng)題目不涉及中間量時 選擇全程應(yīng)用動能定理更簡單 更方便 精典示例 例3 如圖5所示 質(zhì)量為m的小球 從離地面H高處從靜止開始釋放 落到地面后繼續(xù)陷入泥中h深度而停止 設(shè)小球受到空氣阻力為f 重力加速度為g 則下列說法正確的是 圖5 答案C 方法總結(jié)利用動能定理研究單物體多過程問題的思路 1 應(yīng)用動能定理解決多過程問題時 要根據(jù)題目所求解的問題選取合適的過程 可以分過程 也可以整過程一起研究 值得注意的是雖然列式時忽略了中間復(fù)雜過程 但不能忽略對每個過程的分析 2 在運動過程中 物體受到的某個力可能是變化的或分階段存在的 應(yīng)用動能定理列式時要注意這種力做功的表達(dá)方式 針對訓(xùn)練3 如圖6所示 右端連有一個光滑弧形槽的水平桌面AB長L 1 5m 一個質(zhì)量為m 0 5kg的木塊在F 1 5N的水平拉力作用下 從桌面上的A端由靜止開始向右運動 木塊到達(dá)B端時撤去拉力F 木塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù) 0 2 取g 10m s2 求 1 木塊沿弧形槽上升的最大高度 木塊未離開弧形槽 2 木塊沿弧形槽滑回B端后 在水平桌面上滑動的最大距離 圖6 答案 1 0 15m 2 0 75m 1 多選 一質(zhì)點開始時做勻速直線運動 從某時刻起受到一恒力作用 此后 該質(zhì)點的動能可能 A 一直增大B 先逐漸減小至零 再逐漸增大C 先逐漸增大至某一最大值 再逐漸減小D 先逐漸減小至某一非零的最小值 再逐漸增大 解析若恒力的方向與初速度的方向相同或二者夾角為銳角或直角 該質(zhì)點一直做加速運動 選項A正確 若恒力的方向與初速度的方向相反 該質(zhì)點先做勻減速運動 再反向做勻加速運動 選項B正確 若恒力方向與初速度方向之間的夾角為鈍角 可類比斜上拋運動 易知選項D正確 答案ABD 2 北京獲得2022年冬奧會舉辦權(quán) 冰壺是冬奧會的比賽項目 將一個冰壺以一定初速度推出后將運動一段距離停下來 換一個材料相同 質(zhì)量更大的冰壺 以相同的初速度推出后 冰壺運動的距離將 A 不變B 變小C 變大D 無法判斷 答案A 3 2017 淮安高一檢測 多選 如圖7甲所示 質(zhì)量m 2kg的物體以100J的初動能在粗糙的水平地面上滑行 其動能Ek隨位移x變化的關(guān)系圖象如圖乙所示 則下列判斷正確的是 A 物體運動的總位移大小為10mB 物體運動的加速度大小為10m s2C 物體運動的初速度大小為10m sD 物體所受的摩擦力大小為10N 圖7 答案ACD 圖8 1 不計空氣阻力 滑塊落在地面上時速度大小 2 滑塊在軌道上滑行時克服摩擦力做的功 答案 1 6m s 2 2J