2022年动能及动能定理典型例题剖析.docx

《2022年动能及动能定理典型例题剖析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年动能及动能定理典型例题剖析.docx（10页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习好资料欢迎下载动能和动能定理、重力势能典型例题剖析例 1一个物体从斜面上高h 处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止, 量得停止处对开头运动处的水平距离为S,如图 8 27,不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用,并设斜面与水平面对物体的摩擦因数相同求摩擦因数思路点拨 以物体为讨论对象,它从静止开头运动,最终又静止在平面上,考查全过 程中物体的动能没有变化,即 EK=,0 因此可以依据全过程中各力的合功与物体动能的变化上找出联系解题过程 设该面倾角为,斜坡长为l,就物体沿斜面下滑时,物体在平面上滑

2、行时仅有摩擦力做功,设平面上滑行距离为S2,就可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_对物体在全过程中应用动能定理：W=Ek mgl sin mgl cos mgS2=0得h S1式中 S1 为斜面底端与物体初位置间的水平距离故S2=0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_小结 此题中物体的滑行明显的可分为斜面与平面两个阶段,而且运动性质也明显分别为匀加速运动和匀减速运动依据各阶段中动力学和运动学关系也可求解此题比较上述两种讨论问题的方法,不难显现动能定懂得题的优越性用动能定懂得题, 只需抓住始、末两状态动能变化,不必追究从始至末的过程中运动的细节,因此不仅适用于中间过程为

3、匀变速的, 同样适用于中间过程是变加速的不仅适用于恒力作用下的问题,同样适用于变力作用的问题例 2 质量为 500t 的机车以恒定的功率由静止动身,经5min 行驶 2.25km,速度达到最大值54km/h ,设阻力恒定且取g=10m/s2 求： 1机车的功率P=？ 2机车的速度为36km/h 时机车的加速度a=？思路点拨 由于机车的功率恒定,由公式P=Fv 可知随着速度的增加,机车的牵引力必 定逐步减小, 机车做变加速运动,虽然牵引力是变力,但由 W=Pt 可求出牵引力做功,由动能定理结合 P=fvm,可可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - -

4、- - - - -第 1 页,共 5 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习好资料欢迎下载求出 36km/h时的牵引力,再依据牛顿其次定律求出机车的加速度a解题过程 有1以机车为讨论对象, 机车从静止动身至达速度最大值过程,依据 W= E,k当机车达到最大速度时,F=f所以当机车速度v=36km/h 时机车的牵引力依据 F=ma可得机车v=36km/h 时的加速度小结 机车以恒定功率起动,直到最大速度,属于变力做功的问由于速度增大导致加速度减小,汽车做加速度逐步减小

5、而速度逐步变大的变加速运动此类问题应用牛顿其次定律求解,在中学物理范畴内是无法求解的但应用动能定理求解变 力做功,进而求解相关物理量是一种简捷优化的解题思路与方法例 3 一辆车通过一根跨过定滑轮的绳PQ 提升井中质量为m 的物体,如图8 28 所示：绳的 P 端拴在车后的挂钩上,Q 端拴在物体上,设绳的总长不变.绳的质量、定滑轮的质量和尺寸、滑轮上的摩擦都忽视不计开头时,车在A 点,左右两侧绳都已绷紧并 且是竖直的, 左侧绳绳长为H提升时,车加速向左运动, 沿水平方向从A 经过 B 驶向 C设A 到 B 的距离也为H,车经过B 点时的速度为vB求车由A 移到 B 的过程中,绳Q 端的拉力对物体

6、做的功？可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页,共 5 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习好资料欢迎下载思路点拨 汽车从 A 到 B 把物体提升的过程中,物体只受到拉力和重力的作用,依据 物体速度的变化和上升的高度,特殊是汽车运动速度vB 与物体上升过程中的瞬时速度关系,应用动能定理即可求解解题过程 以物体为讨论对象,开头动能Ek1=0,随着车的加速拖动,重物上升,同时 速度在不断增加

7、当车运动至B 点时,左边的绳与水平面所成角=45,设物体已从井底上上升度h,此时物体速度为vQ,即为收绳的速度,它等于车速沿绳子方向的一个重量, 如图 8 29小结 此题需明确：速度分解跟力的分解相像,两个分速度方向应依据运动的实际效果确定车子向左运动时,绳端P除了有沿绳子方向的分运动外每一瞬时绳均处于张紧 的状态 ,仍参加了绕定滑轮O 的转动分运动绳与竖直方向的夹角不断变化,因此仍应当有一个绕O 点转动的分速度,这个分速度垂直于绳长的方向所以车子运动到B 点时的速度分解如图829 所示,有vQ=vB1=vBcos=vBcos45例 4 在光滑水平面上有一静止的物体,现以水平恒力甲推这一物体,

8、作用一段时间后,换成相反方向的水平恒力乙推这一物体当恒力乙作用时间与恒力甲作用时间相同时,物体恰好回到原处,此时物体的动能为32J,就在整个过程中,恒力甲做的功和恒力乙做 的功各等于多少？ 思路点拨 由题意：物体先做匀加速运动,后做匀减速运动回到原处整个过程中的位移为零, 依据牛顿其次定律和运动学公式,即可确定两个力的大小关系,然后依据全过可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页,共 5 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - -

9、 - - - - - - - -学习好资料欢迎下载程中两个力做功和动能的变化即可得解解题过程 物体从静止受水平恒力F 甲作用, 做匀加速运动, 经过一段时间t 后的速度为经时间 t 后回到原处,前后两段时间内的位移大小相等,方向相反,所以可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_因此 F 乙=3F 甲设在 F 甲作用下物体的位移为S,对全过程应用动能定理F 甲SF 乙S=,E代k甲, F 甲S 3F 甲 S=,Ek所以恒力甲和乙做的功分别为入 F 乙=3F可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_小结 此题属多阶段物理过程求功问题,运动往复性的不同阶段有不同的恒力作用,运用功能定理

10、从整体上考证功能转换比从力和运动关系去讨论要简便当然此题也可依据两个力作用时间相同、两个物理过程中的位移大小相等,由平均速度的大小相等找出两者 末速度的关系求解.也可以利用v t 图线更直观的得到启示,依据图线上下方与t 轴间的面积相等求两段加速度之比,进而求解例 5 如图 8 30 所示,长为 L,质量为 m1 的木板 A 置于光滑水平面上,在 A 板上表面左端有一质量为 m2 的物块 B, B 与 A 的摩擦因数为 , A 和 B 一起以相同的速度 v 向右运动, 在 A 与竖直墙壁碰撞过程中无机械能缺失, 要使 B 始终不从 A 上掉下来, v 必需满意什么条件 用 m1、m2、L、表示

11、 ？如果 V0 已知,木板 B 的长度 L 应满意什么条件 用m1、m2、V0、表示 ？思路点拨 A 和墙壁碰撞后,A 以大小为 v 的速度向左运动,B 仍以原速向右运动以后的运动过程有三种可能：1如 m1 m2,就 m1 和 m2 最终以某一共同速度向左运动.2如 m1=m2 ,就 A、B 最终都停在水平面上,但不行能与墙壁发生其次次碰撞.3如 m1 m2,就 A 将多次和墙壁碰撞、最终停在靠近墙壁处解题过程 如 m1 m2,碰撞后的总动量方向向左,以向左为正方向,系统 p=0, m1v m2v=m1 m2v ,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - -

12、- - - - - - -第 4 页,共 5 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习好资料欢迎下载如相对静止时B 刚好在 A 板右端,就系统总机械能缺失应为m2gL,就功能关系为如 V0 已知,就板长L 应满意如 m1=m2 ,碰撞后系统总动量为零,最终都静止在水平面上,设静止时B 在 A 的右端,就如 m1 m2,就 A 与墙壁将发生多次碰撞,每次碰撞后总动量方向都向右,而B 相对于 A始终向右运动,设最终A 静止在靠近墙壁处,B 静止在 A 的右端,就有可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页,共 5 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载