2016動(dòng)能定理及其應(yīng)用PPT課件

1、第2講動(dòng)能定理及其應(yīng)用NoImage22k211 1Em v m v2 2 ?？季V考綱考情考情三年三年1212考高考指數(shù)：考高考指數(shù)：動(dòng)能和動(dòng)能定理動(dòng)能和動(dòng)能定理 NoImage【知識梳理】【知識梳理】知識點(diǎn)知識點(diǎn)1 1 動(dòng)能動(dòng)能1.1.定義：物體由于定義：物體由于_而具有的能。而具有的能。2.2.公式：公式：E Ek k=_=_。3.3.物理意義：動(dòng)能是狀態(tài)量物理意義：動(dòng)能是狀態(tài)量, ,是是_(_(選填選填“矢量矢量”或或“標(biāo)量標(biāo)量”),),只只有正值有正值, ,動(dòng)能與速度方向動(dòng)能與速度方向_。222111m v m v22運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)標(biāo)量標(biāo)量無關(guān)無關(guān)NoImage4.4.單位：單位：_,1J=

2、1Nm=1kgm_,1J=1Nm=1kgm2 2/s/s2 2。5.5.動(dòng)能的相對性：由于速度具有動(dòng)能的相對性：由于速度具有_,_,所以動(dòng)能也具有相對性。所以動(dòng)能也具有相對性。6.6.動(dòng)能的變化：物體動(dòng)能的變化：物體_與與_之差之差, ,即即211mv2焦耳焦耳相對性相對性末動(dòng)能末動(dòng)能初動(dòng)能初動(dòng)能NoImage知識點(diǎn)知識點(diǎn)2 2 動(dòng)能定理動(dòng)能定理1.1.內(nèi)容：在一個(gè)過程中合外力對物體所做的功內(nèi)容：在一個(gè)過程中合外力對物體所做的功, ,等于物體在這個(gè)過程等于物體在這個(gè)過程中中_。2.2.表達(dá)式：表達(dá)式：(1)W=_(1)W=_。(2)W=_(2)W=_。(3)W=_(3)W=_。22BA22BA

3、22AB11A . Wmvmv2211B . Wmvmv2211C . Wmvmv22動(dòng)能的變化動(dòng)能的變化EEk kE Ek2k2-E-Ek1k1NoImage3.3.物理意義：物理意義：_的功是物體動(dòng)能變化的量度。的功是物體動(dòng)能變化的量度。4.4.適用條件：適用條件：(1)(1)動(dòng)能定理既適用于直線運(yùn)動(dòng)動(dòng)能定理既適用于直線運(yùn)動(dòng), ,也適用于也適用于_。(2)(2)動(dòng)能定理既適用于恒力做功動(dòng)能定理既適用于恒力做功, ,也適用于也適用于_。(3)(3)力可以是各種性質(zhì)的力力可以是各種性質(zhì)的力, ,既可以同時(shí)作用既可以同時(shí)作用, ,也可以也可以_。合外力合外力曲線運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)變力做功變力做功不同時(shí)

4、作用不同時(shí)作用NoImage【思維診斷】【思維診斷】(1)(1)動(dòng)能是機(jī)械能的一種表現(xiàn)形式動(dòng)能是機(jī)械能的一種表現(xiàn)形式, ,凡是運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能。凡是運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能。 ( () )(2)(2)一定質(zhì)量的物體動(dòng)能變化時(shí)一定質(zhì)量的物體動(dòng)能變化時(shí), ,速度一定變化速度一定變化, ,但速度變化時(shí)但速度變化時(shí), ,動(dòng)能不動(dòng)能不一定變化。一定變化。( () )(3)(3)動(dòng)能不變的物體動(dòng)能不變的物體, ,一定處于平衡狀態(tài)。一定處于平衡狀態(tài)。( () )(4)(4)做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體, ,動(dòng)能與下落距離的平方成正比。動(dòng)能與下落距離的平方成正比。( () )NoImage(5)(

5、5)如果物體所受的合外力為零如果物體所受的合外力為零, ,那么那么, ,合外力對物體做的功一定為零。合外力對物體做的功一定為零。 ( () )(6)(6)物體在合外力作用下做變速運(yùn)動(dòng)物體在合外力作用下做變速運(yùn)動(dòng), ,動(dòng)能一定變化。動(dòng)能一定變化。( () )(7)(7)物體的動(dòng)能不變物體的動(dòng)能不變, ,所受的合外力必定為零。所受的合外力必定為零。( () )NoImage提示：提示：(1)(1)。動(dòng)能是物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量。動(dòng)能是物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量, ,所以運(yùn)動(dòng)的物體都所以運(yùn)動(dòng)的物體都有動(dòng)能。有動(dòng)能。(2)(2)。當(dāng)物體的速度方向發(fā)生變化而速度大小不變時(shí)。當(dāng)物體的速度方向發(fā)生變化而速度

6、大小不變時(shí), ,物體的動(dòng)能不物體的動(dòng)能不變。變。(3)(3)。速度是矢量。速度是矢量, ,當(dāng)其只有方向發(fā)生變化時(shí)當(dāng)其只有方向發(fā)生變化時(shí), ,動(dòng)能不變化動(dòng)能不變化, ,此時(shí)物體此時(shí)物體并不處于平衡狀態(tài)。并不處于平衡狀態(tài)。(4)(4)。自由落體運(yùn)動(dòng)中。自由落體運(yùn)動(dòng)中,v,v2 2=2gh,=2gh,故動(dòng)能與下落距離故動(dòng)能與下落距離h h成正比。成正比。NoImage(5)(5)。合外力為零。合外力為零, ,則物體可能靜止則物體可能靜止, ,也可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)也可能做勻速直線運(yùn)動(dòng), ,這兩種這兩種情況合外力做功均為零。情況合外力做功均為零。(6)(6)。物體做變速運(yùn)動(dòng)。物體做變速運(yùn)動(dòng), ,若只是速

7、度方向變化若只是速度方向變化, ,則動(dòng)能不變則動(dòng)能不變, ,如勻速圓如勻速圓周運(yùn)動(dòng)。周運(yùn)動(dòng)。(7)(7)。合外力做功為零則動(dòng)能不變。合外力做功為零則動(dòng)能不變, ,但合外力不一定為零但合外力不一定為零, ,如勻速圓如勻速圓周運(yùn)動(dòng)。周運(yùn)動(dòng)。NoImage【小題快練】【小題快練】1.1.下列關(guān)于動(dòng)能的說法下列關(guān)于動(dòng)能的說法, ,正確的是正確的是( () )A.A.運(yùn)動(dòng)物體所具有的能就是動(dòng)能運(yùn)動(dòng)物體所具有的能就是動(dòng)能B.B.物體做勻變速運(yùn)動(dòng)物體做勻變速運(yùn)動(dòng), ,某一時(shí)刻速度為某一時(shí)刻速度為v v1 1, ,則物體在全過程中的動(dòng)能都則物體在全過程中的動(dòng)能都是是C.C.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體其速度改變而動(dòng)能

8、不變做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體其速度改變而動(dòng)能不變D.D.物體在外力物體在外力F F作用下做加速運(yùn)動(dòng)作用下做加速運(yùn)動(dòng), ,當(dāng)力當(dāng)力F F逐漸減小時(shí)逐漸減小時(shí), ,其動(dòng)能也逐漸減其動(dòng)能也逐漸減小小NoImage【解析】【解析】選選C C。運(yùn)動(dòng)的物體除具有動(dòng)能以外。運(yùn)動(dòng)的物體除具有動(dòng)能以外, ,還具有其他形式的能還具有其他形式的能,A,A選選項(xiàng)錯(cuò)誤項(xiàng)錯(cuò)誤; ;動(dòng)能是狀態(tài)量動(dòng)能是狀態(tài)量, ,當(dāng)速度當(dāng)速度v v的大小變化時(shí)的大小變化時(shí), ,動(dòng)能就發(fā)生變化動(dòng)能就發(fā)生變化,B,B選項(xiàng)選項(xiàng)錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;由于勻速圓周運(yùn)動(dòng)中由于勻速圓周運(yùn)動(dòng)中, ,物體的速度大小不變物體的速度大小不變, ,因此物體的動(dòng)能不因此物體的動(dòng)

9、能不變變,C,C選項(xiàng)正確選項(xiàng)正確; ;在物體做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)時(shí)在物體做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)時(shí), ,物體的動(dòng)能仍物體的動(dòng)能仍在變大在變大,D,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。故選選項(xiàng)錯(cuò)誤。故選C C。NoImage2.(2.(多選多選) )一質(zhì)點(diǎn)開始時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)一質(zhì)點(diǎn)開始時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng), ,從某時(shí)刻起受到一恒力作用。從某時(shí)刻起受到一恒力作用。此后此后, ,該質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能可能該質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能可能( () )A.A.一直增大一直增大B.B.先逐漸減小至零先逐漸減小至零, ,再逐漸增大再逐漸增大C.C.先逐漸增大至某一最大值先逐漸增大至某一最大值, ,再逐漸減小再逐漸減小D.D.先逐漸減小至某一非零的最小值

10、先逐漸減小至某一非零的最小值, ,再逐漸增大再逐漸增大NoImage【解析】【解析】選選A A、B B、D D。若力。若力F F的方向與初速度的方向與初速度v v0 0的方向一致的方向一致, ,則質(zhì)點(diǎn)一則質(zhì)點(diǎn)一直加速直加速, ,動(dòng)能一直增大動(dòng)能一直增大, ,選項(xiàng)選項(xiàng)A A正確正確; ;若力若力F F的方向與的方向與v v0 0的方向相反的方向相反, ,則質(zhì)則質(zhì)點(diǎn)先減速至速度為零后反向加速點(diǎn)先減速至速度為零后反向加速, ,動(dòng)能先減小至零后再增大動(dòng)能先減小至零后再增大, ,選項(xiàng)選項(xiàng)B B正正確確; ;若力若力F F的方向與的方向與v v0 0的方向成一鈍角的方向成一鈍角, ,如斜上拋運(yùn)動(dòng)如斜上拋運(yùn)

11、動(dòng), ,物體先減速物體先減速, ,減減到某一值到某一值, ,再加速再加速, ,則其動(dòng)能先減小至某一非零的最小值則其動(dòng)能先減小至某一非零的最小值, ,再增大再增大, ,選項(xiàng)選項(xiàng)D D正確。正確。NoImage3.3.如圖所示如圖所示, ,質(zhì)量為質(zhì)量為m m的物塊的物塊, ,在恒力在恒力F F的作用下的作用下, ,沿光滑水平面運(yùn)動(dòng)沿光滑水平面運(yùn)動(dòng), ,物物塊通過塊通過A A點(diǎn)和點(diǎn)和B B點(diǎn)的速度分別是點(diǎn)的速度分別是v vA A和和v vB B, ,物塊由物塊由A A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B B點(diǎn)的過程中點(diǎn)的過程中, ,力力F F對物塊做的功對物塊做的功W W為為( () )D.D.由于由于F F的方向未

12、知的方向未知,W,W無法求出無法求出22BA11mvmv22，v 2 v vA . B .v C . D .2 2 3 4NoImage【解析】【解析】選選B B。物塊由。物塊由A A點(diǎn)到點(diǎn)到B B點(diǎn)的過程中點(diǎn)的過程中, ,只有力只有力F F做功做功, ,由動(dòng)能定理可由動(dòng)能定理可知知,W= ,W= 故故B B正確。正確。12NoImage4.4.子彈的速度為子彈的速度為v,v,打穿一塊固定的木塊后速度剛好變?yōu)榱?。若木塊對打穿一塊固定的木塊后速度剛好變?yōu)榱恪Ｈ裟緣K對子彈的阻力為恒力子彈的阻力為恒力, ,那么當(dāng)子彈射入木塊的深度為其厚度的一半時(shí)那么當(dāng)子彈射入木塊的深度為其厚度的一半時(shí), ,子子彈的

13、速度是彈的速度是( () )2v2，NoImage【解析】【解析】選選B B。設(shè)子彈的質(zhì)量為。設(shè)子彈的質(zhì)量為m,m,木塊的厚度為木塊的厚度為d,d,木塊對子彈的阻力木塊對子彈的阻力為為f f。根據(jù)動(dòng)能定理。根據(jù)動(dòng)能定理, ,子彈剛好打穿木塊的過程滿足子彈剛好打穿木塊的過程滿足-fd=0- mv-fd=0- mv2 2。設(shè)。設(shè)子彈射入木塊厚度一半時(shí)的速度為子彈射入木塊厚度一半時(shí)的速度為v,v,則則 故選故選B B。v222d11fmvmvv222 ，得NoImage5.5.如圖所示如圖所示, ,光滑斜面的頂端固定一彈簧光滑斜面的頂端固定一彈簧, ,一物體向右滑行一物體向右滑行, ,并沖上固并沖上

14、固定在地面上的斜面。設(shè)物體在斜面最低點(diǎn)定在地面上的斜面。設(shè)物體在斜面最低點(diǎn)A A的速度為的速度為v,v,壓縮彈簧至壓縮彈簧至C C點(diǎn)點(diǎn)時(shí)彈簧最短時(shí)彈簧最短,C,C點(diǎn)距地面高度為點(diǎn)距地面高度為h,h,則物體從則物體從A A到到C C的過程中彈簧彈力做功的過程中彈簧彈力做功是是( () )A.mgh- mvA.mgh- mv2 2 B. mv B. mv2 2-mgh-mghC.-mgh D.-(mgh+ mvC.-mgh D.-(mgh+ mv2 2) )v2v2v2NoImage【解析】【解析】選選A A。由。由A A到到C C的過程運(yùn)用動(dòng)能定理可得：的過程運(yùn)用動(dòng)能定理可得：-mgh+W=0-

15、 mv-mgh+W=0- mv2 2, ,所所以以W=mgh- mvW=mgh- mv2 2, ,故故A A正確。正確。v2v2NoImage考點(diǎn)考點(diǎn)1 1 對動(dòng)能定理的理解對動(dòng)能定理的理解1.1.動(dòng)能定理公式中等號的意義：動(dòng)能定理公式中等號的意義：等號表明合力做功與物體動(dòng)能的變化間的三個(gè)關(guān)系：等號表明合力做功與物體動(dòng)能的變化間的三個(gè)關(guān)系：NoImage數(shù)量數(shù)量關(guān)系關(guān)系即合力所做的功與物體動(dòng)能的變化具有等量即合力所做的功與物體動(dòng)能的變化具有等量代換關(guān)系?？梢酝ㄟ^計(jì)算物體動(dòng)能的變化求代換關(guān)系?？梢酝ㄟ^計(jì)算物體動(dòng)能的變化求合力的功合力的功, ,進(jìn)而求得某一力的功進(jìn)而求得某一力的功單位單位相同相同國

16、際單位都是焦耳國際單位都是焦耳因果因果關(guān)系關(guān)系合力的功是引起物體動(dòng)能變化的原因合力的功是引起物體動(dòng)能變化的原因NoImage2.2.動(dòng)能定理敘述中所說的動(dòng)能定理敘述中所說的“外力外力”, ,既可以是重力、彈力、摩擦力既可以是重力、彈力、摩擦力, ,也也可以是電場力、磁場力或其他力?？梢允请妶隽?、磁場力或其他力。3.3.合外力對物體做正功合外力對物體做正功, ,物體的動(dòng)能增加物體的動(dòng)能增加; ;合外力對物體做負(fù)功合外力對物體做負(fù)功, ,物體物體的動(dòng)能減少的動(dòng)能減少; ;合外力對物體不做功合外力對物體不做功, ,物體的動(dòng)能不變。物體的動(dòng)能不變。NoImage4.4.高中階段動(dòng)能定理中的位移和速度應(yīng)

17、以地面或相對地面靜止的物體高中階段動(dòng)能定理中的位移和速度應(yīng)以地面或相對地面靜止的物體為參考系。為參考系。5.5.適用范圍：直線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)、恒力做功、變力做功、各個(gè)力同適用范圍：直線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)、恒力做功、變力做功、各個(gè)力同時(shí)做功、分段做功均可用動(dòng)能定理。時(shí)做功、分段做功均可用動(dòng)能定理。NoImage【典例【典例1 1】(2014(2014大綱版全國卷大綱版全國卷) )一物塊沿傾角為一物塊沿傾角為的斜坡向上滑動(dòng)。當(dāng)物塊的初速度為的斜坡向上滑動(dòng)。當(dāng)物塊的初速度為v v時(shí)時(shí), ,上升上升的最大高度為的最大高度為H,H,如圖所示如圖所示; ;當(dāng)物塊的初速度為當(dāng)物塊的初速度為 時(shí)時(shí), ,上升的最大

18、高度記上升的最大高度記為為h h。重力加速度大小為。重力加速度大小為g g。物塊與斜坡間的動(dòng)摩擦因數(shù)和。物塊與斜坡間的動(dòng)摩擦因數(shù)和h h分別為分別為 ( () )22HvHA.tan B .(1)tan22gH2HvHC.tan D .(1)tan42gH4和和和和4 ( H ) ( 1 c o s ) llg RNoImage【解題探究】【解題探究】(1)(1)物塊沿斜坡向上滑動(dòng)時(shí)物塊所受的各個(gè)力做功的情況如何物塊沿斜坡向上滑動(dòng)時(shí)物塊所受的各個(gè)力做功的情況如何? ?提示：提示：重力、摩擦力都做負(fù)功重力、摩擦力都做負(fù)功, ,支持力不做功。支持力不做功。(2)(2)動(dòng)能的改變量與各個(gè)力所做的功的

19、代數(shù)和的關(guān)系是動(dòng)能的改變量與各個(gè)力所做的功的代數(shù)和的關(guān)系是_。(3)(3)位移與物塊運(yùn)動(dòng)的高度和斜坡傾角的關(guān)系為位移與物塊運(yùn)動(dòng)的高度和斜坡傾角的關(guān)系為_。hs i n 相等的相等的NoImage【解析】【解析】選選D D。設(shè)物塊與斜坡之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。設(shè)物塊與斜坡之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,由動(dòng)能定理可得由動(dòng)能定理可得mgH+mgcos = mvmgH+mgcos = mv2 2和和mgh+mgcos = m( )mgh+mgcos = m( )2 2, ,解得解得h=h= tan,= tan,所以選項(xiàng)所以選項(xiàng)D D正確。正確。2v(1 )2 g Hv22vmlv24 ( H ) ( 1 c o s

20、 ) llH,4NoImage【變式訓(xùn)練】【變式訓(xùn)練】(2015(2015太原模擬太原模擬) )如圖所示如圖所示, ,上表面不光滑的長木板上表面不光滑的長木板, ,放放在光滑的水平地面上在光滑的水平地面上, ,一小木塊以速度一小木塊以速度v v0 0從木板的左端滑上木板從木板的左端滑上木板, ,當(dāng)木當(dāng)木塊和木板相對靜止時(shí)塊和木板相對靜止時(shí), ,木板相對地面滑動(dòng)了木板相對地面滑動(dòng)了s,s,小木塊相對木板滑動(dòng)了小木塊相對木板滑動(dòng)了d d。下列關(guān)于滑動(dòng)摩擦力做功情況分析正確的是下列關(guān)于滑動(dòng)摩擦力做功情況分析正確的是( () )NoImageA.A.木塊動(dòng)能的減少量等于滑動(dòng)摩擦力對木板做的功木塊動(dòng)能的

21、減少量等于滑動(dòng)摩擦力對木板做的功B.B.木板動(dòng)能的增加量等于木塊克服滑動(dòng)摩擦力做的功木板動(dòng)能的增加量等于木塊克服滑動(dòng)摩擦力做的功C.C.滑動(dòng)摩擦力對木板所做的功等于滑動(dòng)摩擦力對木塊做的功滑動(dòng)摩擦力對木板所做的功等于滑動(dòng)摩擦力對木塊做的功D.D.木塊和木板組成的系統(tǒng)的機(jī)械能的減少量等于滑動(dòng)摩擦力與木塊相木塊和木板組成的系統(tǒng)的機(jī)械能的減少量等于滑動(dòng)摩擦力與木塊相對木板的位移的乘積對木板的位移的乘積NoImage【解析】【解析】選選D D。由功的公式知。由功的公式知, ,滑動(dòng)摩擦力對木塊做的功滑動(dòng)摩擦力對木塊做的功W W1 1=-f(s+d),=-f(s+d),摩擦力對木板做功摩擦力對木板做功W W

22、2 2=fs,=fs,因二者不相等因二者不相等, ,故選項(xiàng)故選項(xiàng)C C錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;對木塊對木塊, ,由動(dòng)能由動(dòng)能定理得定理得, ,木塊動(dòng)能的減少量木塊動(dòng)能的減少量-E-Ek1k1=f(s+d)W=f(s+d)W2 2, ,故選項(xiàng)故選項(xiàng)A A錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;對木板由對木板由動(dòng)能定理得動(dòng)能定理得, ,木板動(dòng)能的增加量木板動(dòng)能的增加量EEk2k2=fs,=fs,可見小于木塊克服摩擦力做可見小于木塊克服摩擦力做的功的功f(s+d),f(s+d),故選項(xiàng)故選項(xiàng)B B錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;木塊與木板機(jī)械能的減少量木塊與木板機(jī)械能的減少量E=-EE=-Ek1k1- -EEk2k2=f(s+d)-fs=fd,=f(s

23、+d)-fs=fd,故選項(xiàng)故選項(xiàng)D D正確。正確。NoImage【加固訓(xùn)練】【加固訓(xùn)練】如圖所示如圖所示, ,斜面高斜面高h(yuǎn),h,質(zhì)量為質(zhì)量為m m的物塊的物塊, ,在在沿斜面向上的恒力沿斜面向上的恒力F F作用下作用下, ,能勻速沿斜面向上運(yùn)動(dòng)能勻速沿斜面向上運(yùn)動(dòng), ,若把此物塊放在斜面頂端若把此物塊放在斜面頂端, ,在沿斜面向下同樣大小的在沿斜面向下同樣大小的恒力恒力F F作用下作用下, ,物塊由靜止向下滑動(dòng)物塊由靜止向下滑動(dòng), ,滑至底端時(shí)其動(dòng)能的大小為滑至底端時(shí)其動(dòng)能的大小為( () )A.mghA.mghB.2mghB.2mghC.2FhC.2FhD.FhD.FhNoImage【解析

24、】【解析】選選B B。物塊勻速向上運(yùn)動(dòng)。物塊勻速向上運(yùn)動(dòng), ,即向上運(yùn)動(dòng)過程中物塊的動(dòng)能不變即向上運(yùn)動(dòng)過程中物塊的動(dòng)能不變, ,由動(dòng)能定理知物塊向上運(yùn)動(dòng)過程中外力對物塊做的總功為由動(dòng)能定理知物塊向上運(yùn)動(dòng)過程中外力對物塊做的總功為0,0,即即W WF F-mgh-W-mgh-Wf f=0=0 NoImage物塊向下運(yùn)動(dòng)過程中物塊向下運(yùn)動(dòng)過程中, ,恒力恒力F F與摩擦力對物塊做功與向上運(yùn)動(dòng)相同與摩擦力對物塊做功與向上運(yùn)動(dòng)相同, ,設(shè)設(shè)滑至底端時(shí)的動(dòng)能為滑至底端時(shí)的動(dòng)能為E Ek k, ,由動(dòng)能定理知由動(dòng)能定理知W WF F+mgh-W+mgh-Wf f=E=Ek k-0-0 將將式變形有式變形有

25、W WF F-W-Wf f=mgh,=mgh,代入代入式有式有E Ek k=2mgh,=2mgh,則則B B選項(xiàng)正確。選項(xiàng)正確。NoImage考點(diǎn)考點(diǎn)2 2 動(dòng)能定理的應(yīng)用動(dòng)能定理的應(yīng)用1.1.應(yīng)用動(dòng)能定理解題的步驟：應(yīng)用動(dòng)能定理解題的步驟：NoImage2.2.注意事項(xiàng)：注意事項(xiàng)：(1)(1)動(dòng)能定理往往用于單個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)過程動(dòng)能定理往往用于單個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)過程, ,由于不涉及加速度及時(shí)間由于不涉及加速度及時(shí)間, ,比動(dòng)力學(xué)研究方法要簡便。比動(dòng)力學(xué)研究方法要簡便。(2)(2)動(dòng)能定理表達(dá)式是一個(gè)標(biāo)量式動(dòng)能定理表達(dá)式是一個(gè)標(biāo)量式, ,在某個(gè)方向上應(yīng)用動(dòng)能定理沒有任在某個(gè)方向上應(yīng)用動(dòng)能定理沒有任何

26、依據(jù)。何依據(jù)。(3)(3)當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)包含多個(gè)不同過程時(shí)當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)包含多個(gè)不同過程時(shí), ,可分段應(yīng)用動(dòng)能定理求解可分段應(yīng)用動(dòng)能定理求解; ;當(dāng)當(dāng)所求解的問題不涉及中間的速度時(shí)所求解的問題不涉及中間的速度時(shí), ,也可以全過程應(yīng)用動(dòng)能定理求解。也可以全過程應(yīng)用動(dòng)能定理求解。NoImage(4)(4)應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí)應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí), ,必須明確各力做功的正、負(fù)。當(dāng)一個(gè)力做負(fù)功時(shí)必須明確各力做功的正、負(fù)。當(dāng)一個(gè)力做負(fù)功時(shí), ,可設(shè)物體克服該力做功為可設(shè)物體克服該力做功為W,W,將該力做功表達(dá)為將該力做功表達(dá)為-W,-W,也可以直接用字母也可以直接用字母W W表示該力做功表示該力做功, ,使其字母本身含

27、有負(fù)號。使其字母本身含有負(fù)號。NoImage【典例【典例2 2】在游樂節(jié)目中在游樂節(jié)目中, ,選手需借助懸掛在高處的繩飛越到水面的浮選手需借助懸掛在高處的繩飛越到水面的浮臺(tái)上臺(tái)上, ,兩位同學(xué)觀看后對此進(jìn)行了討論。如圖所示兩位同學(xué)觀看后對此進(jìn)行了討論。如圖所示, ,他們將選手簡化為他們將選手簡化為質(zhì)量質(zhì)量m=60kgm=60kg的質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn), ,選手抓住繩由靜止開始擺動(dòng)選手抓住繩由靜止開始擺動(dòng), ,此時(shí)繩與豎直方向夾此時(shí)繩與豎直方向夾角角=53=53, ,繩的懸掛點(diǎn)繩的懸掛點(diǎn)O O距水面的高度為距水面的高度為H=3mH=3m。不考慮空氣阻力和繩。不考慮空氣阻力和繩的質(zhì)量的質(zhì)量, ,浮臺(tái)露出水面

28、的高度不計(jì)浮臺(tái)露出水面的高度不計(jì), ,水足夠深。重力加速度水足夠深。重力加速度g g取取10m/s10m/s2 2, ,sin53sin53=0.8,cos53=0.8,cos53=0.6=0.6。L2NoImage(1)(1)求選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)對繩拉力的大小求選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)對繩拉力的大小F F。(2)(2)若繩長若繩長l=2m,=2m,選手?jǐn)[到最高點(diǎn)時(shí)松手落入水中。設(shè)水對選手的平均選手?jǐn)[到最高點(diǎn)時(shí)松手落入水中。設(shè)水對選手的平均浮力浮力F F1 1=800N,=800N,平均阻力平均阻力F F2 2=700N,=700N,求選手落入水中的深度求選手落入水中的深度d d。(3)(3)若選手?jǐn)[到

29、最低點(diǎn)時(shí)松手若選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)松手, ,甲同學(xué)認(rèn)為繩越長甲同學(xué)認(rèn)為繩越長, ,在浮臺(tái)上的落點(diǎn)距在浮臺(tái)上的落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn)岸邊越遠(yuǎn); ;乙同學(xué)卻認(rèn)為繩越短乙同學(xué)卻認(rèn)為繩越短, ,落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn)。請通過推算說明你落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn)。請通過推算說明你的觀點(diǎn)。的觀點(diǎn)。NoImage【解題探究】【解題探究】(1)(1)請對選手的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析請對選手的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析, ,三問中選手分別如何運(yùn)動(dòng)三問中選手分別如何運(yùn)動(dòng)? ?提示：提示：第一問中選手做圓周運(yùn)動(dòng)第一問中選手做圓周運(yùn)動(dòng), ,第二問中做直線運(yùn)動(dòng)第二問中做直線運(yùn)動(dòng), ,第三問第三問中為平拋運(yùn)動(dòng)。中為平拋運(yùn)動(dòng)。(2)(2)各運(yùn)動(dòng)中選手受哪些力各運(yùn)動(dòng)中選手受哪些力

30、? ?提示：提示：第一問中受重力、拉力第一問中受重力、拉力, ,第二問中受重力、浮力、阻力第二問中受重力、浮力、阻力, ,第三問中受重力。第三問中受重力。NoImage【解析】【解析】(1)(1)由靜止至擺動(dòng)到最低點(diǎn)由靜止至擺動(dòng)到最低點(diǎn), ,對選手由動(dòng)能定理得：對選手由動(dòng)能定理得：mgmgl(1-cos)= mv(1-cos)= mv2 2-0-0選手在最低點(diǎn)處由牛頓第二定律得：選手在最低點(diǎn)處由牛頓第二定律得：F-mg=F-mg=由以上兩式得：由以上兩式得：F=1.8mg=1 080NF=1.8mg=1 080N由牛頓第三定律可知選手對繩拉力大小由牛頓第三定律可知選手對繩拉力大小F=F=1 0

31、80NF=F=1 080Nv2NoImage(2)(2)選手?jǐn)[到最高點(diǎn)時(shí)松手落入水中選手?jǐn)[到最高點(diǎn)時(shí)松手落入水中,(,(如圖所示如圖所示) )對選手由動(dòng)能定理得：對選手由動(dòng)能定理得：mg(H-mg(H-lcos+d)-(Fcos+d)-(F1 1+F+F2 2)d=0-0)d=0-0解得：解得：d=1.2md=1.2mHs i n NoImage(3)(3)選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)松手將做平拋運(yùn)動(dòng)選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)松手將做平拋運(yùn)動(dòng), ,則：則：豎直方向：豎直方向：H-H-l= gt= gt2 2水平方向：水平方向：x=vtx=vt可解得：可解得：x=x=可知當(dāng)可知當(dāng)l= =1.5m= =1.5m時(shí)時(shí),x

32、,x取最大值取最大值, ,落點(diǎn)距岸邊最遠(yuǎn)。落點(diǎn)距岸邊最遠(yuǎn)。答案：答案：(1)1 080N(1)1 080N(2)1.2m(2)1.2m(3)(3)見解析見解析v2FxNoImage【總結(jié)提升】【總結(jié)提升】選用動(dòng)能定理的技巧選用動(dòng)能定理的技巧(1)(1)在研究某一物體受到力的持續(xù)作用而發(fā)生狀態(tài)改變時(shí)在研究某一物體受到力的持續(xù)作用而發(fā)生狀態(tài)改變時(shí), ,如涉及位移如涉及位移和速度而不涉及時(shí)間時(shí)應(yīng)首先考慮應(yīng)用動(dòng)能定理和速度而不涉及時(shí)間時(shí)應(yīng)首先考慮應(yīng)用動(dòng)能定理, ,而后考慮牛頓定律、而后考慮牛頓定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式運(yùn)動(dòng)學(xué)公式, ,如涉及加速度時(shí)如涉及加速度時(shí), ,先考慮牛頓第二定律。先考慮牛頓第二定律。(2

33、)(2)用動(dòng)能定理解題用動(dòng)能定理解題, ,關(guān)鍵是對研究對象進(jìn)行準(zhǔn)確的受力分析及運(yùn)動(dòng)過關(guān)鍵是對研究對象進(jìn)行準(zhǔn)確的受力分析及運(yùn)動(dòng)過程分析程分析, ,并畫出物體運(yùn)動(dòng)過程的草圖并畫出物體運(yùn)動(dòng)過程的草圖, ,讓草圖幫助我們理解物理過程和讓草圖幫助我們理解物理過程和各量關(guān)系。各量關(guān)系。NoImage【變式訓(xùn)練】【變式訓(xùn)練】如圖所示如圖所示, ,質(zhì)量為質(zhì)量為m m的小球用長為的小球用長為L L的輕質(zhì)細(xì)線懸于的輕質(zhì)細(xì)線懸于O O點(diǎn)點(diǎn), ,與與O O點(diǎn)處于同一水平線上的點(diǎn)處于同一水平線上的P P點(diǎn)處有一個(gè)光滑的細(xì)釘點(diǎn)處有一個(gè)光滑的細(xì)釘, ,已知已知OP= ,OP= ,在在A A點(diǎn)給小球一個(gè)水平向左的初速度點(diǎn)給小

34、球一個(gè)水平向左的初速度v v0 0, ,發(fā)現(xiàn)小球恰能到達(dá)跟發(fā)現(xiàn)小球恰能到達(dá)跟P P點(diǎn)在同一豎點(diǎn)在同一豎直線上的最高點(diǎn)直線上的最高點(diǎn)B B。H22Bvm gmL2，NoImage(1)(1)求小球到達(dá)求小球到達(dá)B B點(diǎn)時(shí)的速率。點(diǎn)時(shí)的速率。(2)(2)若不計(jì)空氣阻力若不計(jì)空氣阻力, ,則初速度則初速度v v0 0為多少為多少? ?(3)(3)若初速度若初速度vv0 0= = 則小球在從則小球在從A A到到B B的過程中克服空氣阻力做了的過程中克服空氣阻力做了多少功多少功? ?BgLv2。NoImage【解析】【解析】(1)(1)小球恰能到達(dá)最高點(diǎn)小球恰能到達(dá)最高點(diǎn)B,B,有有 得得(2)(2)從

35、從ABAB由動(dòng)能定理得由動(dòng)能定理得可求出可求出v v0 0= =22B0L1 1m g ( L)m v m v22 2 7 g L2。22fB0L11mg(L) Wmvmv2221 14NoImage(3)(3)由動(dòng)能定理得由動(dòng)能定理得可求出可求出W Wf f= mgL= mgL。答案：答案：(1) (2) (3) mgL(1) (2) (3) mgLgL27 g L22mv2L7 g L2NoImage【加固訓(xùn)練】【加固訓(xùn)練】( (多選多選) )滑沙是國內(nèi)新興的滑沙是國內(nèi)新興的, ,也是黃金海岸獨(dú)有的旅游項(xiàng)也是黃金海岸獨(dú)有的旅游項(xiàng)目目, ,深受游客歡迎。如圖所示深受游客歡迎。如圖所示, ,某

36、人坐在滑沙板上從沙坡斜面的頂端由某人坐在滑沙板上從沙坡斜面的頂端由靜止沿直線下滑到斜面底端時(shí)靜止沿直線下滑到斜面底端時(shí), ,速度為速度為v,v,設(shè)人下滑時(shí)所受阻力恒定不設(shè)人下滑時(shí)所受阻力恒定不變變, ,沙坡長度為沙坡長度為L,L,斜面傾角為斜面傾角為,人的質(zhì)量為人的質(zhì)量為m,m,滑沙板質(zhì)量不計(jì)滑沙板質(zhì)量不計(jì), ,重力重力加速度為加速度為g g。則。則( () )2NoImageA.A.人沿沙坡斜面的頂端下滑到底端所受阻力做的功為人沿沙坡斜面的頂端下滑到底端所受阻力做的功為mgLsin- mvmgLsin- mv2 2B.B.人沿沙坡下滑時(shí)所受阻力的大小為人沿沙坡下滑時(shí)所受阻力的大小為mgsin

37、-mgsin-C.C.人沿沙坡斜面的頂端下滑到底端重力做的功為人沿沙坡斜面的頂端下滑到底端重力做的功為mgLmgLD.D.人在下滑過程中重力功率的最大值為人在下滑過程中重力功率的最大值為mgvsinmgvsinv22NoImage【解析】【解析】選選B B、D D。某人坐在滑沙板上從沙坡斜面的頂端由靜止沿直線。某人坐在滑沙板上從沙坡斜面的頂端由靜止沿直線下滑到斜面底端時(shí)下滑到斜面底端時(shí), ,由動(dòng)能定理可得：由動(dòng)能定理可得：mgLsin+WmgLsin+Wf f= mv= mv2 2, ,則則W Wf f= mv= mv2 2-mgLsin,-mgLsin,故選項(xiàng)故選項(xiàng)A A錯(cuò)誤錯(cuò)誤;W;Wf

38、f=-fL= mv=-fL= mv2 2-mgLsin,-mgLsin,解得：解得：f=mgsin-f=mgsin- , ,故選項(xiàng)故選項(xiàng)B B正確正確; ;人從沙坡斜面的頂端下滑到底端人從沙坡斜面的頂端下滑到底端, ,重力做的功為重力做的功為mgLsin,mgLsin,故選項(xiàng)故選項(xiàng)C C錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;人在下滑過程中重力功率的最大值為人在下滑過程中重力功率的最大值為mgvcos( -)=mgvsin,mgvcos( -)=mgvsin,故選項(xiàng)故選項(xiàng)D D正確。正確。v2v2v22NoImage考點(diǎn)考點(diǎn)3 3 動(dòng)能定理與圖像結(jié)合問題動(dòng)能定理與圖像結(jié)合問題解決物理圖像問題的基本步驟：解決物理圖像問題

39、的基本步驟：(1)(1)觀察題目給出的圖像觀察題目給出的圖像, ,弄清縱坐標(biāo)、橫坐標(biāo)所對應(yīng)的物理量及圖線弄清縱坐標(biāo)、橫坐標(biāo)所對應(yīng)的物理量及圖線所表示的物理意義。所表示的物理意義。(2)(2)根據(jù)物理規(guī)律推導(dǎo)出縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)所對應(yīng)的物理量間的函數(shù)關(guān)根據(jù)物理規(guī)律推導(dǎo)出縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)所對應(yīng)的物理量間的函數(shù)關(guān)系式。系式。NoImage(3)(3)將推導(dǎo)出的物理規(guī)律與數(shù)學(xué)上與之相對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)關(guān)系式相對將推導(dǎo)出的物理規(guī)律與數(shù)學(xué)上與之相對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)關(guān)系式相對比比, ,找出圖線的斜率、截距、圖線的交點(diǎn)找出圖線的斜率、截距、圖線的交點(diǎn), ,圖線下的面積所對應(yīng)的物理圖線下的面積所對應(yīng)的物理意義意義, ,分析解

40、答問題?；蛘呃煤瘮?shù)圖線上的特定值代入函數(shù)關(guān)系式分析解答問題?；蛘呃煤瘮?shù)圖線上的特定值代入函數(shù)關(guān)系式求物理量。求物理量。NoImage【典例【典例3 3】打樁機(jī)是利用沖擊力將樁貫入地層的樁工機(jī)械。某同學(xué)對打樁機(jī)是利用沖擊力將樁貫入地層的樁工機(jī)械。某同學(xué)對打樁機(jī)的工作原理產(chǎn)生了興趣。他構(gòu)建了一個(gè)打樁機(jī)的簡易模型打樁機(jī)的工作原理產(chǎn)生了興趣。他構(gòu)建了一個(gè)打樁機(jī)的簡易模型, ,如如圖甲所示。他設(shè)想圖甲所示。他設(shè)想, ,用恒定大小的拉力用恒定大小的拉力F F拉動(dòng)繩端拉動(dòng)繩端B,B,使物體從使物體從A A點(diǎn)點(diǎn)( (與釘與釘子接觸處子接觸處) )由靜止開始運(yùn)動(dòng)由靜止開始運(yùn)動(dòng), ,上升一段高度后撤去上升一段

41、高度后撤去F,F,物體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)物體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)后自由下落并撞擊釘子后自由下落并撞擊釘子, ,將釘子打入一定深度。按此模型分析將釘子打入一定深度。按此模型分析, ,若物體若物體質(zhì)量質(zhì)量m=1kg,m=1kg,上升了上升了1m1m高度時(shí)撤去拉力高度時(shí)撤去拉力, ,撤去拉力前物體的動(dòng)能撤去拉力前物體的動(dòng)能E Ek k與上與上升高度升高度h h的關(guān)系圖像如圖乙所示。的關(guān)系圖像如圖乙所示。(g(g取取10m/s10m/s2 2, ,不計(jì)空氣阻力不計(jì)空氣阻力) )NoImageNoImage(1)(1)求物體上升到求物體上升到0.4m0.4m高度處高度處F F的瞬時(shí)功率。的瞬時(shí)功率。(2)(2)若物體

42、撞擊釘子后瞬間彈起若物體撞擊釘子后瞬間彈起, ,且使其不再落下且使其不再落下, ,釘子獲得釘子獲得20J20J的動(dòng)能的動(dòng)能向下運(yùn)動(dòng)。釘子總長為向下運(yùn)動(dòng)。釘子總長為10cm10cm。撞擊前插入部分可以忽略。撞擊前插入部分可以忽略, ,不計(jì)釘子重不計(jì)釘子重力。已知釘子在插入過程中所受阻力力。已知釘子在插入過程中所受阻力F Ff f與深度與深度x x的關(guān)系圖像如圖丙所的關(guān)系圖像如圖丙所示示, ,求釘子能夠插入的最大深度。求釘子能夠插入的最大深度。3 gL ，NoImage【解題探究】【解題探究】(1)E(1)Ek k-h-h圖像中斜率的物理意義是什么圖像中斜率的物理意義是什么? ?提示：提示：物體所

43、受合外力。物體所受合外力。(2)(2)計(jì)算瞬時(shí)功率用公式計(jì)算瞬時(shí)功率用公式_,_,其中其中v v為為_速度。速度。(3)(3)當(dāng)力隨位移均勻變化時(shí)可用當(dāng)力隨位移均勻變化時(shí)可用W=_W=_計(jì)算變力的功。計(jì)算變力的功。WxP=FvP=Fv瞬時(shí)瞬時(shí)NoImage【解析】【解析】(1)(1)撤去撤去F F前前, ,根據(jù)動(dòng)能定理根據(jù)動(dòng)能定理, ,有有(F-mg)h=E(F-mg)h=Ek k-0-0由題圖乙得由題圖乙得, ,斜率為斜率為k=F-mg=20Nk=F-mg=20N得得F=30NF=30N又由題圖乙得又由題圖乙得,h=0.4m,h=0.4m時(shí)時(shí),E,Ek k=8J,=8J,則則v=4m/sv=

44、4m/sP=Fv=120WP=Fv=120WNoImage(2)(2)碰撞后碰撞后, ,對釘子對釘子, ,有有 =0-E=0-Ek k已知已知E Ek k=20J,=20J,又由題圖丙得又由題圖丙得k=10k=105 5N/m,N/m,解得：解得：x=0.02mx=0.02m答案：答案：(1)120W(1)120W(2)0.02m(2)0.02mfF xNoImage【總結(jié)提升】【總結(jié)提升】圖像所圍圖像所圍“面積面積”的意義的意義(1)v-t(1)v-t圖：由公式圖：由公式x=vtx=vt可知可知,v-t,v-t圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示物體的圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示物體的位移。位移。(2)

45、a-t(2)a-t圖：由公式圖：由公式v=atv=at可知可知,a-t,a-t圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示物體圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示物體速度的變化量。速度的變化量。NoImage(3)F-x(3)F-x圖：由公式圖：由公式W=FxW=Fx可知可知,F-x,F-x圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示力所做圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示力所做的功。的功。(4)P-t(4)P-t圖：由公式圖：由公式W=PtW=Pt可知可知,P-t,P-t圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示力所做圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示力所做的功。的功。NoImage【變式訓(xùn)練】【變式訓(xùn)練】某艦載機(jī)降落到靜止的航母上某艦載機(jī)降落到靜止的航母上, ,圖甲

46、為航母甲板上攔阻圖甲為航母甲板上攔阻索阻攔艦載機(jī)過程的俯視示意圖索阻攔艦載機(jī)過程的俯視示意圖, ,圖乙為艦載機(jī)尾鉤鉤住攔阻索正中圖乙為艦載機(jī)尾鉤鉤住攔阻索正中位置、隨即關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后加速度位置、隨即關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后加速度a a隨時(shí)間隨時(shí)間t t變化的圖像。已知艦載機(jī)的變化的圖像。已知艦載機(jī)的質(zhì)量質(zhì)量M=2.0M=2.010104 4kg,kg,尾鉤剛鉤住攔阻索時(shí)的初速度尾鉤剛鉤住攔阻索時(shí)的初速度v v0 0=75m/s,t=75m/s,t1 1=0.3s=0.3s時(shí)時(shí)攔阻索與尾鉤剛鉤住時(shí)攔阻索的初始位置的夾角攔阻索與尾鉤剛鉤住時(shí)攔阻索的初始位置的夾角=45=45, ,此時(shí)艦載機(jī)此時(shí)艦載機(jī)所受空氣阻力

47、與甲板摩擦阻力大小之和為所受空氣阻力與甲板摩擦阻力大小之和為f=2.0f=2.010105 5N,N,艦載機(jī)鉤住攔艦載機(jī)鉤住攔阻索至停止的全過程中阻索至停止的全過程中, ,克服空氣阻力與甲板摩擦阻力做的總功克服空氣阻力與甲板摩擦阻力做的總功W Wf f=2.0=2.010107 7J J。求：。求：NoImage2PvmRNoImage(1)t(1)t1 1=0.3s=0.3s時(shí)攔阻索的拉力大小時(shí)攔阻索的拉力大小T T。(2)(2)艦載機(jī)鉤住攔阻索至停止的全過程中艦載機(jī)鉤住攔阻索至停止的全過程中, ,克服攔阻索拉力做的功克服攔阻索拉力做的功W W。NoImage【解析】【解析】(1)(1)由圖

48、乙可知由圖乙可知t t1 1=0.3s=0.3s時(shí)加速度大小時(shí)加速度大小a=30m/sa=30m/s2 2 由牛頓第二定律有由牛頓第二定律有2Tsin+f=Ma2Tsin+f=Ma 由由式解得式解得T=2 T=2 10105 5N=2.8N=2.810105 5N N(2)(2)以艦載機(jī)為研究對象以艦載機(jī)為研究對象, ,由動(dòng)能定理有由動(dòng)能定理有-W-W-W-Wf f=0- Mv=0- Mv0 02 2W=3.6W=3.610107 7J J答案：答案：(1)2.8(1)2.810105 5N N(2)3.6(2)3.610107 7J Jv2NoImage【加固訓(xùn)練】【加固訓(xùn)練】( (多選多選

49、) )質(zhì)量為質(zhì)量為2kg2kg的物體的物體, ,放在動(dòng)摩擦因數(shù)放在動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1=0.1的水平的水平面上面上, ,在水平拉力的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)在水平拉力的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng), ,水平拉力做的功水平拉力做的功W W和物體和物體隨位置隨位置x x變化的關(guān)系如圖。重力加速度變化的關(guān)系如圖。重力加速度g g取取10m/s10m/s2 2, ,則則( () )153NoImageA.x=0A.x=0至至x=3mx=3m的過程中的過程中, ,物體的加速度是物體的加速度是2.5m/s2.5m/s2 2B.x=6mB.x=6m時(shí)時(shí), ,拉力的功率是拉力的功率是6W6WC.x=9mC.x=9m時(shí)時(shí),

50、,物體的速度是物體的速度是3m/s3m/sD.x=3mD.x=3m至至x=9mx=9m的過程中的過程中, ,合外力做的功是合外力做的功是12J12JNoImage【解析】【解析】選選B B、C C。圖像的斜率。圖像的斜率k= =F,k= =F,可知在可知在0 03m3m內(nèi)拉力內(nèi)拉力F F1 1= N = N =5N,3=5N,39m9m內(nèi)的拉力內(nèi)的拉力F F2 2= N=2N= N=2N。F F1 1-mg=ma-mg=ma1 1, ,可得可得a a1 1=1.5m/s=1.5m/s2 2, ,故故A A錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。x=6mx=6m時(shí)物體速度為時(shí)物體速度為v v1 1, ,由動(dòng)能定理由動(dòng)能定理

51、W-mgx= mvW-mgx= mv1 12 2, ,可得可得15+215+23-0.13-0.12 210106= 6= 2 2v v1 12 2, ,解得解得v v1 1=3m/s,=3m/s,拉力功率拉力功率P=FP=F2 2v v1 1= =6W,6W,故故B B正確。正確。x=9mx=9m時(shí)速度為時(shí)速度為v v2 2, ,再由動(dòng)能定理得再由動(dòng)能定理得15+215+26-0.16-0.12 210109= 9= 2 2v v2 22 2, ,解得解得v v2 2=3m/s,=3m/s,故故C C正確。物體在正確。物體在3 39m9m過程中速度為過程中速度為3m/s,3m/s,做勻速運(yùn)動(dòng)

52、做勻速運(yùn)動(dòng), ,所以合力做功為零所以合力做功為零, ,故故D D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。2 71 5612CvaNoImage【資源平臺(tái)】【資源平臺(tái)】備選角度：利用動(dòng)能定理求解多過程問題備選角度：利用動(dòng)能定理求解多過程問題【典例】【典例】如圖所示裝置由如圖所示裝置由ABAB、BCBC、CDCD三段軌道組成三段軌道組成, ,軌道交接處均由軌道交接處均由很小的圓弧平滑連接很小的圓弧平滑連接, ,其中軌道其中軌道ABAB、CDCD段是光滑的段是光滑的, ,水平軌道水平軌道BCBC的長度的長度x=5m,x=5m,軌道軌道CDCD足夠長且傾角足夠長且傾角=37=37,A,A、D D兩點(diǎn)離軌道兩點(diǎn)離軌道BCBC的高度

53、分別為的高度分別為h h1 1=4.30m=4.30m、h h2 2=1.35m=1.35m?，F(xiàn)讓質(zhì)量為?，F(xiàn)讓質(zhì)量為m m的小滑塊自的小滑塊自A A點(diǎn)由靜止釋放。已知點(diǎn)由靜止釋放。已知小滑塊與軌道小滑塊與軌道BCBC間的動(dòng)摩擦因數(shù)間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5,=0.5,重力加速重力加速度度g g取取10m/s10m/s2 2,sin37,sin37=0.6,cos37=0.6,cos37=0.8=0.8。求：。求：2vmRNoImage(1)(1)小滑塊第一次到達(dá)小滑塊第一次到達(dá)D D點(diǎn)時(shí)的速度大小。點(diǎn)時(shí)的速度大小。(2)(2)小滑塊第一次與第二次通過小滑塊第一次與第二次通過C C點(diǎn)的時(shí)間間隔。點(diǎn)的時(shí)間間隔。(3)(3)小滑塊最終停止的位置距小滑塊最終停止的位置距B B點(diǎn)的距離。點(diǎn)的距離。NoImage【規(guī)范解答】【規(guī)范解答】(1)(1)小滑塊從小滑塊從ABCDABCD過程中過程中, ,由動(dòng)能定理得：由動(dòng)能定理得：mg(hmg(h1 1- -h h2 2)-mgx= mv)-mgx= mvD D2 2-0-0將將h h1 1、h h2 2、x x、g g代入得：代入得：v vD D=3m/s=3m/sNoImage(2)(2)小滑塊從小滑塊從ABCABC過程中過程中, ,由動(dòng)能定理得由動(dòng)能定理得mg