动能定理应用的几类题型ppt课件.ppt
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1、第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律动能定理应用的几类题型动能定理应用的几类题型第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律题型一:题型一:应用动能定理求变力的功应用动能定理求变力的功题型二:题型二:应用动能定理分析多过程问题应用动能定理分析多过程问题题型三:题型三:应用动能定理求解曲线运动问题应用动能定理求解曲线运动问题题型四:题型四:应用动能定理求机车启动问题应用动能定理求机车启动问题题型五:题型五:应用动能定理与图像结合问题应用动能定理与图像结合问题题型六:题型六:应用动能定理解摩擦生热问题应用动能定理解摩擦生热问题第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律利用动能定理求变力的功是最常用的
2、方法,具体做法利用动能定理求变力的功是最常用的方法,具体做法如下:如下:(1)如果在研究的过程中,只有所要求的变力做功,则这如果在研究的过程中,只有所要求的变力做功,则这个变力做的功就等于物体动能的增量,即个变力做的功就等于物体动能的增量,即WEk.(2)如果物体同时受到几个力的作用,但是其中只有一个如果物体同时受到几个力的作用,但是其中只有一个力力F是变力,其他力都是恒力,则可以先用恒力做功的是变力,其他力都是恒力,则可以先用恒力做功的公式求出几个恒力所做的功,然后再用动能定理来间接公式求出几个恒力所做的功,然后再用动能定理来间接求变力做的功:求变力做的功:WFW其他其他Ek.题型一:题型一
3、:应用动能定理求变力的功应用动能定理求变力的功第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律1.(2010年高考课标全国卷年高考课标全国卷)如图所示,如图所示,在外力作用下某质点运动的在外力作用下某质点运动的vt图象图象为正弦曲线从图中可以判断为正弦曲线从图中可以判断()A在在0t1时间内,外力做正功时间内,外力做正功B在在0t1时间内,外力的功率逐渐增大时间内,外力的功率逐渐增大C在在t2时刻,外力的功率最大时刻,外力的功率最大D在在t1t3时间内,外力做的总功为零时间内,外力做的总功为零题型一:题型一:应用动能定理求变力的功应用动能定理求变力的功第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律解析:解析
4、:选选AD.由动能定理可知,在由动能定理可知,在0t1时间内质点时间内质点速度越来越大,动能越来越大,外力一定做正功,速度越来越大,动能越来越大,外力一定做正功,故故A项正确;在项正确;在t1t3时间内,动能变化量为零,可时间内,动能变化量为零,可以判定外力做的总功为零,故以判定外力做的总功为零,故D项正确;由项正确;由PFv知知0、t1、t2、t3四个时刻功率为零,故四个时刻功率为零,故B、C都错都错题型一:题型一:应用动能定理求变力的功应用动能定理求变力的功第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律 2. 如图所示,用同种材料制成的一个轨道如图所示,用同种材料制成的一个轨道ABC,AB段为四
5、段为四分之一圆弧,半径为分之一圆弧,半径为R,水平放置的,水平放置的BC段长为段长为R.一个物块质一个物块质量为量为m,与轨道的动摩擦因数为,与轨道的动摩擦因数为,它由轨道顶端,它由轨道顶端A从静止开从静止开始下滑,恰好运动到始下滑,恰好运动到C端停止,物块在端停止,物块在AB段克服摩擦力做功段克服摩擦力做功为为()AmgR B(1)mgRCmgR/2 DmgR题型一:题型一:应用动能定理求变力的功应用动能定理求变力的功第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律【解析解析】物体从物体从A点运动到点运动到C点的过程中,重力对物体点的过程中,重力对物体做功做功WGmgR,BC段的阻力对物体做功段的阻
6、力对物体做功WBCmgR,若,若AB段的摩擦力对物体做功为段的摩擦力对物体做功为WAB.物体从物体从A到到C的过程中,根据动能定理有的过程中,根据动能定理有mgRWABmgR0,可,可得得WAB(1)mgR,即物体在,即物体在AB段克服摩擦力做功段克服摩擦力做功为为(1)mgR,B正确正确【答案答案】B题型一:题型一:应用动能定理求变力的功应用动能定理求变力的功第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律3.如图所示,一个质量为如图所示,一个质量为m的圆环套在一根固定的水平的圆环套在一根固定的水平直杆上,环与杆的动摩擦因数为直杆上,环与杆的动摩擦因数为,现给环一个向右的,现给环一个向右的初速度初速
7、度v0,如果在运动过程中还受到一个方向始终竖直,如果在运动过程中还受到一个方向始终竖直向上的力向上的力F的作用,已知力的作用,已知力F的大小为的大小为Fkv(k为常数,为常数,v为环的运动速度为环的运动速度),则环在整个运动过程中克服摩擦力,则环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功所做的功(假设杆足够长假设杆足够长) 可能为可能为()答答案:案:ABD题型一:题型一:应用动能定理求变力的功应用动能定理求变力的功第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律1对于多个物理过程要仔细分析,将复杂的过程分割成一个对于多个物理过程要仔细分析,将复杂的过程分割成一个个子过程,分别对每个过程分析,得出每个过程遵循
8、的规个子过程,分别对每个过程分析,得出每个过程遵循的规律当每个过程都可以运用动能定理时,可以选择分段或全律当每个过程都可以运用动能定理时,可以选择分段或全程应用动能定理,题目不涉及中间量时,选择全程应用动能程应用动能定理,题目不涉及中间量时,选择全程应用动能定理更简单、方便定理更简单、方便2应用全程法解题求功时,有些力不是全过程都作用的,必应用全程法解题求功时,有些力不是全过程都作用的,必须根据不同的情况分别对待,弄清楚物体所受的力在哪段位须根据不同的情况分别对待,弄清楚物体所受的力在哪段位移上做功,哪些力做功,做正功还是负功,正确写出总功移上做功,哪些力做功,做正功还是负功,正确写出总功题型
9、二:题型二:应用动能定理分析多过程问题应用动能定理分析多过程问题第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律 1.将质量将质量m2 kg的金属小球从离地面的金属小球从离地面H2 m的的高处由静止释放,落入泥潭并陷入泥中高处由静止释放,落入泥潭并陷入泥中h5 cm深深处,不计空气阻力,处,不计空气阻力,g取取10 m/s2.求泥潭对金属小球求泥潭对金属小球的平均阻力大小的平均阻力大小题型二:题型二:应用动能定理分析多过程问题应用动能定理分析多过程问题第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律题型二:题型二:应用动能定理分析多过程问题应用动能定理分析多过程问题第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律【答
10、案答案】820 N题型二:题型二:应用动能定理分析多过程问题应用动能定理分析多过程问题第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律2.如图所示,如图所示,ABCD是一个盆式容器,盆内侧壁与是一个盆式容器,盆内侧壁与盆底盆底BC的连接处都是一段与的连接处都是一段与BC相切的圆弧,相切的圆弧,BC为水平的,其距离为水平的,其距离d0.50 m盆边缘的高度为盆边缘的高度为h0.30 m在在A处放一个质量为处放一个质量为m的小物块并让其的小物块并让其从静止出发下滑已知盆内侧壁是光滑的,而盆从静止出发下滑已知盆内侧壁是光滑的,而盆底底BC面与小物块间的动摩擦因数为面与小物块间的动摩擦因数为0.10.小物小物
11、块在盆内来回滑动,最后停下来,则停下的位置块在盆内来回滑动,最后停下来,则停下的位置到到B的距离为的距离为()题型二:题型二:应用动能定理分析多过程问题应用动能定理分析多过程问题A0.50 m B0.25 mC0.10 m D0第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律题型二:题型二:应用动能定理分析多过程问题应用动能定理分析多过程问题第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律题型二:题型二:应用动能定理分析多过程问题应用动能定理分析多过程问题第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律题型二:题型二:应用动能定理分析多过程问题应用动能定理分析多过程问题第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律题型三:
12、题型三:应用动能定理求解曲线运动问题应用动能定理求解曲线运动问题第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律题型三:题型三:应用动能定理求解曲线运动问题应用动能定理求解曲线运动问题第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律 1.一质量为一质量为m2 kg的小球从光滑的斜面上高的小球从光滑的斜面上高h3.5 m处由静止滑下,斜面底端紧接着一个半径处由静止滑下,斜面底端紧接着一个半径R1 m的光滑半圆环,如图所示,求:的光滑半圆环,如图所示,求:(1)小球滑到圆环最高点时对圆环的压力;小球滑到圆环最高点时对圆环的压力;(2)小球至少应从多高处由静止滑下,才能越过圆环小球至少应从多高处由静止滑下,才能越过
13、圆环最高点最高点(g取取10 m/s2)题型三:题型三:应用动能定理求解曲线运动问题应用动能定理求解曲线运动问题第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律题型三:题型三:应用动能定理求解曲线运动问题应用动能定理求解曲线运动问题第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律题型三:题型三:应用动能定理求解曲线运动问题应用动能定理求解曲线运动问题第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律【答案答案】(1)40 N(2)2.5 m题型三:题型三:应用动能定理求解曲线运动问题应用动能定理求解曲线运动问题第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律2.如图。所示,半径为如图。所示,半径为R的金属环竖直放置,环上套的金
14、属环竖直放置,环上套有一质量为有一质量为m的小球,小球开始时静止于最低点现的小球,小球开始时静止于最低点现给小球一冲击,使它以初速度给小球一冲击,使它以初速度v0沿环上滑,已知沿环上滑,已知v0 .求:求: 题型三:题型三:应用动能定理求解曲线运动问题应用动能定理求解曲线运动问题(1)若金属环光滑,小球运动到环的最高若金属环光滑,小球运动到环的最高点时,环对小球作用力的大小和方向点时,环对小球作用力的大小和方向(2)若金属环粗糙,小球运动到环的最高若金属环粗糙,小球运动到环的最高点与环恰无作用力,小球从最低点运动点与环恰无作用力,小球从最低点运动到最高点的过程中克服摩擦力所做的功到最高点的过程
15、中克服摩擦力所做的功第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律题型三:题型三:应用动能定理求解曲线运动问题应用动能定理求解曲线运动问题第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律题型三:题型三:应用动能定理求解曲线运动问题应用动能定理求解曲线运动问题第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律3如图所示,如图所示,ab是水平轨道,是水平轨道,bc是位于竖直平面内的半圆是位于竖直平面内的半圆形光滑轨道,半径形光滑轨道,半径R0.225 m,在,在b点与水平面相切,滑块点与水平面相切,滑块从水平轨道上距离从水平轨道上距离b点点1.2 m的的a点以初速度点以初速度v06 m/s向右运向右运动,经过水平轨道和半
16、圆轨道后从最高点动,经过水平轨道和半圆轨道后从最高点c飞出,最后刚好飞出,最后刚好落回轨道上的落回轨道上的a点,重力加速度点,重力加速度g取取10 m/s2,求:,求:(1)滑块从滑块从c点飞出时速度的大小;点飞出时速度的大小;(2)水平轨道与滑块间的动摩擦因数水平轨道与滑块间的动摩擦因数题型三:题型三:应用动能定理求解曲线运动问题应用动能定理求解曲线运动问题第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律题型三:题型三:应用动能定理求解曲线运动问题应用动能定理求解曲线运动问题第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律答案:答案:(1)4 m/s(2)0.458题型三:题型三:应用动能定理求解曲线运动问
17、题应用动能定理求解曲线运动问题第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律 1.质量为质量为m的汽车在平直公路上以初速度的汽车在平直公路上以初速度v0开开始匀加速行驶,经时间始匀加速行驶,经时间t前进距离前进距离s后,速度后,速度达最大值达最大值vm,设在这段过程中发动机的功率,设在这段过程中发动机的功率恒为恒为P,汽车所受阻力恒为,汽车所受阻力恒为f,则在这段时间,则在这段时间内发动机所做的功为内发动机所做的功为( ) A、Pt B、fvmt C、fs+mvm2/2 D、mvm2/2-mv02/2+fs题型四:题型四:应用动能定理求机车启动问题应用动能定理求机车启动问题答案:答案:ABD 第七章
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