高中物理動能定理運用歸納總結(jié)

(圓滿版)高中物理動能定理的運用概括及總結(jié)(圓滿版)高中物理動能定理的運用概括及總結(jié)(圓滿版)高中物理動能定理的運用概括及總結(jié).一、整過程運用動能定理（一）水平面問題1、一物體質(zhì)量為2kg，以4m/s的速度在圓滑水平面上向左滑行。從某時辰起作用向來右的水平力，經(jīng)過一段時間后，滑塊的速度方向變成水平向右，大小為4m/s，在這段時間內(nèi)，水平力做功為（）A.0B.8JC.16JD.32J2、一個物體靜止在不圓滑的水平面上，已知m=1kg，u=0.1，現(xiàn)用水平外力F=2N，拉其運動5m后立刻撤去水平外力F，求其還可以夠滑m（g取10m/s2）【分析】對物塊整個過程用動能定理得：Fs0umgss00解得：s=10m3、總質(zhì)量為M的列車，沿水平直線軌道勻速行進，其末節(jié)車廂質(zhì)量為m，半途脫節(jié)，司機覺察時，機車已行駛L的距離，于是立刻封閉油門，除掉牽引力，以以下圖。設運動的阻力與質(zhì)量成正比，機車的牽引力是恒定的。當列車的兩部分都停止時，它們的距離是多少？【分析】對車頭，脫鉤后的全過程用動能定理得：FLk(Mm)gS11(Mm)V02V02對車尾，脫鉤后用動能定理得：V0LS1kmgS2mV0212而SS1S2，因為本來列車是勻速行進的，S2因此F=kMg由以上方程解得SML。Mm（二）豎直面問題（重力、摩擦力和阻力）1、人從地面上，以必定的初速度v0將一個質(zhì)量為m的物體豎直向上拋出，上漲的最大高度為h，空中受的空氣阻力大小恒力為f，則人在此過程中對球所做的功為（）1mv021mv02mghfhmghfhA.2B.mghfhC.2D...2、一小球從高出地面H米處，由靜止自由著落，不計空氣阻力，球落至地面后又深入沙坑米后停止，求沙坑對球的均勻阻力是其重力的多少倍?！痉治觥夸撉驈拈_始自由著落到落入沙中停止為研究過程依據(jù)動能定理w總=△EK可得：WG+Wf=0-0①重力做功WG=G（H+h）②阻力做功Wf=-fh③H由①②③解得：f=（1+）h（三）斜面問題1、以以下圖，斜面足夠長，其傾角為α，質(zhì)量為m的滑塊，距擋板P為S，以初速度V00沿斜面上滑，滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，滑塊所受摩擦力小于滑塊沿斜面方向的重力分力，若滑塊每次與擋板相碰均無機械能損失，求滑塊在斜面上經(jīng)過的總行程為多少？【分析】設其經(jīng)過和總行程為L，對全過程，由動能定理得：V0mgSsinngcosL01mv20020SPmgS0sin1mv2α0得L2mgcos2、一塊木塊以v010m/s初速度沿平行斜面方向沖上一段長L=5m，傾角為30的斜面，見圖所示木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)0.2，求木塊沖出斜面后落地時的速率（空氣阻力不計，g10m/s2）?！痉治觥浚赫麄€過程中重力等于沒有做功只有摩擦力作負功：umgcosL1mv21mv0222解得：分析：斜面能否足夠長若夠長且能滑落到地面：斜面的最小長度s：v022(gsinugcos)s則落地速度：umgcos2L1mv21mv0222..3、以以下圖，小滑塊從斜面極點A由靜止滑至水平部分C點而停止。已知斜面高為h，滑塊運動的整個水平距離為s，設轉(zhuǎn)角B處無動能損失，斜面和水平部分與小滑塊的動摩擦因數(shù)同樣，求此動摩擦因數(shù)。AA點滑到C點，只有重力和摩擦力做功，【分析】滑塊從設滑塊質(zhì)量為m，動摩擦因數(shù)為u，斜面傾角為a，斜面底邊長s，水平部h分長1αBCs2，由動能定理得：mghmgcoss1mgs200hS12解得uScoss（四）圓弧1、以以下圖，質(zhì)量為m的物體A，從弧形面的底端以初速v0往上滑行，達到某一高度后，又循原路返回，且連續(xù)沿水平面滑行至P點而停止，則整個過程摩擦力對物體所做的功。Av0w1mv02P【分析】整個過程重力做功為零：22、以以下圖，AB和CD為兩個對稱斜面，其上部足夠長，下部分別與一個圓滑圓弧面的兩頭相切，圓弧所對圓心角為1200，半徑R=2m，整個裝置處在豎直平面上。一個物體在離弧底E的高度h=3m處以速率v0=4m/S沿斜面向下運動，若物體與斜面間的動摩擦因數(shù)u=0.02，試求物體在斜面（不包含圓弧部分）上能走多長的行程？【分析】設物體在斜面上走過的行程為s，經(jīng)分析，物體在運動過程中只有重力和摩擦力對它做功，最后的狀態(tài)是在B、C之間來回運動，則在全過程中，由動能定理得mghR(1cos600)umgcos600s1mv022代入數(shù)據(jù)，解得s=280m..（五）圓周運動1、以以下圖，質(zhì)量為m的物塊與轉(zhuǎn)臺之間的動摩擦因數(shù)為，Rω物體與轉(zhuǎn)軸相距R，物塊隨轉(zhuǎn)臺由靜止開始運動，當轉(zhuǎn)速增添到某值時，物塊立刻在轉(zhuǎn)臺上滑動，此時，轉(zhuǎn)臺已開始做勻F速運動，在這一過程中，摩擦力對物體做的功為（）A.0B.2mgRC.2mgRD.mgR/22、一個質(zhì)量為m的小球拴在繩一端，另一端受大小為F1拉力作用，在水平面上作半徑為R1的勻速圓周運動，以以下圖，今將力的大小變成F2，使小球在半徑為R2的軌道上運動，求此過程中拉力對小球所做的功。v1=?【分析】：3、（1）以以下圖，一根長為l的細繩，一端固定于O點，另一m端拴一質(zhì)量為m的小球，當小球處于最低均衡地點時，給小球必定得初速度，要小球能在豎直平面內(nèi)作圓周運動并經(jīng)過最高點P，初速度最少應多大？（2）若將上題中繩換成桿呢？4、以以下圖，AB是傾角為θ的粗拙直軌道，BCD是圓滑的圓弧軌道，AB恰幸虧B點與圓..弧相切，圓弧的半徑為R.一個質(zhì)量為m的物體(能夠看作質(zhì)點)從直軌道上的P點由靜止開釋，結(jié)果它能在兩軌道間做來回運動．已知P點與圓弧的圓心O等高，物體與軌道AB間的動摩擦因數(shù)為μ.求：(1)物體做來回運動的整個過程中在AB軌道上經(jīng)過的總路程；(2)最后當物體經(jīng)過圓弧軌道最低點E時，對圓弧軌道的壓力；(3)為使物體能順利抵達圓弧軌道的最高點D，開釋點距B點的距離L′應知足什么條件．【分析】：(1)因為摩擦向來對物體做負功，因此物體最后在圓心角為2θ的圓弧上來往運動．對整體過程由動能定理得：mgR·cosθ－μmgcosθ·s＝0，因此總行程為Rs＝.μ(2)對→過程(1－cos)＝12E①BEmgRθ2mv2mvEFN－mg＝②R由①②得對軌道壓力：F＝(3－2cosθ)mg.N2(3)設物體恰巧到mvDD點，則mg＝R③對全過程由動能定理得：mgL′sin－cos·′－(1＋cos12)＝D④θμmgθLmgRθ2mv由③④得應知足條件：L′＝3＋2cosθ·R.2(sinθ－μcosθ)R(2)(3－2cosθ)mg(3)3＋2cosθ·R答案：(1)μ2(sinθ－μcosθ)5、在水平向右的勻強電場中，有一質(zhì)量為m．帶正電的小球，用長為l的絕緣細線懸掛于O點，當小球在B點靜止時細線與豎直方向夾角為θ?，F(xiàn)給小球一個垂直懸線的初速度，使小球恰能在豎直平面內(nèi)做圓周運動。試問（1）小球在做圓周運動的過程中，在那一個地點的速度最??？速度最小值是多少？（2）小球在B點的初速度是多大？【分析】依據(jù)動能定理可獲得：圓周運動的速度的最大值在均衡地點，即“物理最低點”。速度的最小值在均衡地點的反方向上，即“物理最高點”。最高點的最小速度是..，g/是等效重力加快度。（1）以以下圖，設小球遇到的電場力為FE小球在B點靜止，則FE=電場力與重力的協(xié)力F大小必定，方向沿AB小球從B到A運動，戰(zhàn)勝協(xié)力F做功，由動能定理得：..可見A點戰(zhàn)勝阻力做功最多，速度最小。A點等效為豎直面圓周運動的最高點。對A點，依據(jù)牛頓定律得：因此A點速度的最小值為..6、以以下圖,在方向豎直向下的勻強電場中,一絕緣略微線一端固定于O點,另一端系一帶正電的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動.小球的電荷量為q,質(zhì)量為m,絕緣細線長為L,電場的場強為E.若帶電小球恰巧能經(jīng)過最高點A,則在A點時小球的速度v1為多大?小球運動到最低點B時的速度v2為多大?運動到B點時細線對小球的拉力為多大?..二、分過程運用動能定理v1、一個物體以初速度v豎直向上拋出，它落回原處時的速度為2，設運動過程中阻力大小保持不變，則重力與阻力之比為（）A.5:3B.4:3C.2:1D.1:1【分析】上漲：(mgf)h1mv22112降落：(mgvf)hm22解得

mg5f32、質(zhì)量為m的物體以速度v豎直向上拋出，物體落回地面時，速度大小為3/4v，設物體在運動中所受空氣阻力大小不變，求：1）物體運動中所受阻力大??；2）若碰撞中無機械能損失，求物體運動的總行程?！痉治觥空麄€運動過程重力做功為零：（1）上漲：(mgf)h1mv22123降落：(mgf)hmv24故：f7mg25（2）整個過程用動量定理，得：fs1mv2225v2故：s14g..三、動能定理求變力做功問題1.、以以下圖，質(zhì)量為m的小球用長L的細線懸掛而靜止在豎直地點。在以下三種狀況下，分別用水平拉力F將小球拉到細線與豎直方向成θ角的地點。在此過程中，拉力F做的功各是多少？⑴用F遲緩地拉；（）⑵F為恒力；（）⑶若F為恒力，并且拉到該地點時小球的速度恰巧為零。（）可供選擇的答案有A.FLcosB．FLsinC．FL1cosD．mgL1cos2、假如在足球競賽中，某球員在對方禁區(qū)周邊主罰定位球，并將球從球門右上角擦著橫梁踢進球門．球門的高度為h，足球飛入球門的速度為v，足球的質(zhì)量為m，不計空氣阻力和足球的大小，則該球員將足球踢出時對足球做的功W為。3.以以下圖，AB為1/4圓弧軌道，半徑為0.8m，BC是水平軌道，長L=3m，BC處的摩擦系數(shù)為1/15，今有質(zhì)量m=1kg的物體，自A點從靜止起下滑到C點恰巧停止。求物體在軌道AB段所受的阻力對物體做的功。ARBC4、如圖4-12所示,質(zhì)量為m的物體靜放在水平圓滑的平臺上,系在物體上的繩索高出圓滑的定滑輪由地面以速度v0向右勻速走動的人拉著,設人從地面上且從平臺的邊沿開始向右行至繩和水平方向成30°角處,在此過程中人所做的功為:A.1mv02B.mv022C.2mv02D.3mv0238..5、(2012湖北黃岡)以以下圖，一個質(zhì)量為m的圓環(huán)套在一根固定的水平直桿上，環(huán)與桿的動摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)給環(huán)一個向右的初速度v0，假如在運動過程中還遇到一個方向向來豎直向上的力F的作用，已知力F的大小為F＝kv(k為常數(shù)，v為環(huán)的運動速度)，則環(huán)在整個運動過程中戰(zhàn)勝摩擦力所做的功(假定桿足夠長)可能為( )1mv2B、01mv02m3g21mv02m3g2A、20C、22k2D、22k26、以以下圖，一勁度系數(shù)k=800N/m的輕彈簧兩頭各焊接著一個質(zhì)量為m=12kg的物體。A、B直立靜止在水平川面上，現(xiàn)要加一豎直向上的力F在上邊物體A上，使A開始向上做勻加快運動，經(jīng)，B剛要走開地面。設整個過程彈簧都處于彈性限度內(nèi)（g取10m/s2）求：1）此過程中所加外力F的最大值和最小值2）此過程中力F所做的功【分析】（1）設A上漲前，彈簧的壓縮量為，B剛要走開地面時彈簧..的伸長量為x2，A上漲的加快度為。本來靜止時，因受力均衡，有：設備加向上的力，使A剛做勻加快運動時的最小拉力為F1..B恰巧走開地面時，所需的拉力最大，設為F2A：B：..由位移公式，對A：聯(lián)立解得：F1=45NF2=258N..（2）力作用的0.4s內(nèi)，在末狀態(tài)有，彈性勢能相等，由能量守恒知，外力做了功，將其余形式的能轉(zhuǎn)變成系統(tǒng)的重力勢能和動能，即：四、動能定理求連結(jié)體問題1、以以下圖,mA=4kg,mB=1kg,A與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,B與地面間的距離s=0.8m,A、B間繩索足夠長，A、B本來靜止，求：（g取10m/s2）（1）B落到地面時的速度為多大；（2）B落地后,A在桌面上能連續(xù)滑行多遠才能靜止下來。..2、如圖，質(zhì)量為m1的物體A經(jīng)一輕質(zhì)彈簧與下方地面上的質(zhì)量為m2的物體B相連，彈簧的勁度系數(shù)為k，A、B都處于靜止狀態(tài)。一條不能夠伸長的輕繩繞過輕滑輪，一端連物體A，另一端連一輕掛鉤。開始時各段繩都處于挺直狀態(tài)，A上方的一段繩沿豎直方向。此刻掛鉤上漲一質(zhì)量為m3的物體C并從靜止狀態(tài)開釋，已知它恰巧能使B走開地面但不連續(xù)上漲。若將C換成另一個質(zhì)量為（m1＋m2）的物體D，仍從上述初始地點由靜止狀態(tài)開釋，則此次B剛離地時D的速度的大小是多少？已知重力加快度為g。2m1(m1m2)g【分析】v(2m1m3)k

23、以以下圖，豎直平面內(nèi)放向來角桿AOB，桿的水平部分粗拙，動摩擦因數(shù)μ=0.20，桿的豎直部分圓滑，兩部分各套有質(zhì)量分別為2.0kg和1.0kg的小球A和B，A、B間用細繩相連，初始地點OA=1.5m，OB=2.0m，g取10m/s2，則(1)若用水平拉力F1沿桿向右遲緩拉A，使之挪動0.5m，該過程中A遇到的摩擦力多大？拉力F1做功多少？(2)若小球A、B都有必定的初速度，A在水平