高二物理动能定理及其应用

高二物理动能定理及其应用内容摘要：

(2)最终当物体通过圆弧轨道最低点 E时 ,对圆弧轨道的压力。 (3)为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点 D,释放点距 B点的距离 L39。 应满足什么条件 ? R( 3 2 )c o s mg322 ( )c o sLRs in c o s   解析 :(1)因为摩擦力始终对物体做负功 ,所以物体最终在圆心角为 2θ 的圆弧上往复运动 .对整体过程由动能定理得mgRcosθμmgcosθs=0,所以 .Rs 题型三 ti xing san动能定理的综合应用 【 例 3】 (2020高考山东卷 )某兴趣小组设计了如图 528所示的玩具轨道 ,其中 “ 2020”四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成 ,固定在竖直平面内 (所有数字均由圆或半圆组成 ,圆半径比细管的内径大得多 ),底端与水平地面相切 .弹射装置将一个小物体 (可视为质点 )以 va=5 m/s的水平初速度由 a点弹出 ,从 b点进入轨道 ,依次经过 “ 8002”后从 p点水平抛出 .小物体与地面 ab段间的动摩擦因数 μ =,不计其他机械能损失 .已知 ab段长 L= m,数字 “ 0”的半径 R= m,小物体质量 m= kg,取 g=10 m/ : (1)小物体从 p点抛出后的水平射程 . (2)小物体经过数字“ 0”的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向 . 答案 :(1) m (2) N 方向竖直向下 解析 :(1)设小物体运动到 p点时的速度大小为 v,对小物体由 a运动到 p过程应用动能定理得 ① 小物体自 p点做平抛运动 ,设运动时间为 t,水平射程为 s,则 ② s=vt③ 联立①②③式 ,代入数据解得 s= m. 22112 22v am g L R m g m m v   2122tRg (2)设在数字 “ 0”的最高点时管道对小物体的作用力大小为 F,取竖直向下为正方向 ,则 ④ 联立①④式 ,代入数据解得 F= N, 方向竖直向下 . 2mvF m g R方法总结 :本题综合考查动能定理 ､圆周运动等知识 ,对这类问题的处理 ,一方面要注意过程的选取 ,另一方面还要结合具体的运动特点分析一些特殊位置的受力情况和运动状态 ,如在本题中的特殊点即为圆形轨道的最高点 . 创新预测 3如图所示 ,一固定在竖直平面内的光滑的半圆形轨道 ABC,其半径 R= m,轨道在 C处与水平地面相切 .在 C处放一小物块 ,给它一水平向左的初速度 v0=5 m/s,结果它沿 CBA运动 ,通过 A点 ,最后落在水平面上的 D点 ,求 C､D间的距离x(取重力加速度 g=10 m/s2). 答案 :1 m 解析 :设小物块的质量为 m,过 A处时的速度为 v,由 A到 D经历的时间为 t,根据动能定理得 : ① 由平抛运动规律得 : ② x=vt③ 由①②③式并代入数据得 x=1 m. 22011 222vm m v m g R  2122tRg高 效 作 业 一 ､选择题 ,下列说法中正确的是 ( ) ,其动能一定变化 ,其动能一定变化 ,其运动状态一定发生改变 ,其动能一定也变化越大 答案 :C 解析 :A选项中若速度的方向变化而大小不变 ,则其动能不变化 ,故 A错 .B选项中物体受合外力不为零 ,只要速度大小不变 ,其动能就不变化 ,如匀速圆周运动中 ,物体合外力不为零 ,但速度大小始终不变 ,动能不变 ,故 B错 ,C选项中 ,物体动能变化 ,其速度一定发生变化 ,故运动状态改变 ,C选项正确 .D选项中 ,物体速度变化若仅由方向变化引起时 ,其动能不变 ,如匀速圆周运动中 ,速度变化 ,但动能始终不变 ,故 D错 . ,经过斜面上 A､B两点 ,到达斜面上最高点后返回时 ,又通过了 B､A两点 ,如图 5210所示 ,关于物块上滑时由 A到 B的过程和下滑时由 B到 A的过程 ,动能的变化量的绝对值 Δ E上 和 Δ E下 以及所用时间 t上 和 t下相比较 ,有 ( ) ΔE下 ,t上 t下 ΔE下 , t上 t下 ΔE下 , t上 t下 ΔE下 , t上 t下 答案 :D 解析 :ΔE上 =W阻 +mgh,ΔE下 =mghW阻 , 即 Δ E上 ΔE下 . 整个斜面是粗糙的 ,所以在 AB段 ,.v v t t下 下上 上 m的物体 ,从静止开始沿水平方向运动 ,前进距离 x后 ,速度为 v(物体与手始终相对静止 ),物体与人手掌之间的动摩擦因数为 μ ,。