20xx教科版高中物理必修二44动能动能定理

20xx教科版高中物理必修二44动能动能定理内容摘要：

. 动能定理的应用 【 典例 1】 如图 4－ 4－ 3所示 ， 一质量为 2 kg的铅球从离地面 2 m高处自由下落 ， 陷入沙坑 2 cm深处 ， 求沙子对铅球的平均阻力 (g取 10 m/s2)． 图 4－ 4－ 3 解析 铅球的运动分成自由下落和陷入沙坑减速运动两个过程，根据动能定理，分段列式或全程列式，都可求出平均阻力． 法一 分段列式．设铅球自由下落到沙面时的速度为 v ，则mgH ＝12m v2－ 0 设铅球在沙中受到的阻力为 F ，则 mgh － Fh ＝ 0 －12m v2 代入数据可得 F ＝ 2 020 N 法二 根据全程列式 ． 在铅球运动的全过程中 ， 重力做功 mg(H＋ h)， 进入沙中阻力做功－ Fh， 全程动能变化为零 ， 则由 W＝ Ek2－ Ek1得 mg(H＋ h)－ Fh＝ 0解得 F＝ 2 020 N. 答案 2 020 N 借题发挥 应用动能定理的解题步骤 (1)确定研究对象通常是单个物体 ． (2)明确运动过程 ， 可以是运动的某段过程 ，也可以是运动的整体过程 ． (3)分析受力情况及各力做功情况 ． (4)找准对应过程的始末动能 (或速度 )． (5)依据动能定理列式求解 ． 【 变式 1】 一辆汽车以 v1＝ 6 m/s的速度沿水平路面行驶时 ， 急刹车后能滑行 x1＝ m， 如果以v2＝ 8 m/s的速度行驶 ， 在同样路面上急刹车后滑行的距离 x2应为 ( )． A． m B． m C． m D． m 答案 A 解析 急刹车后，车只受摩擦阻力的作用，且两种情况下摩擦力大小是相同的，汽车的末速度皆为零． 设摩擦阻力为 f ，据动能定理得－ fx1＝ 0 －12m v21 ① － fx2＝ 0 －12m v22 ② ② 式除 ① 式得：x2x1＝v22v21 故 得汽车滑行距离 x2＝v22v21 x1＝862 m ＝ m 应用动能定理求解变力的功 【 典例 2】 某同学从 h＝ 5 m高处，以初速度 v0＝ 8 m/s水平抛 出一个质量为 m＝ kg的橡皮球，测得橡皮球落地前瞬间速度为 12 m/s，求该同学抛球时所做的功和橡皮球在空中运动时克服空气阻力做的功． (g取 10 m/s2) 解析 本题所求的两问，分别对应着两个物理过程，但这两个物理过程以速度相互联系．前一过程的末速度为后一过程的初速度，该同学对橡皮球做 的功不能用 W ＝ Fx 求出，只能通过动能定理由外力做功等于球动能的变化这个关系求出． 在该同学抛球的过程 中，球的速度由零增加为抛出时的初速度 v0，故抛球时所做的功为： W ＝m v202＝ 82/2 J ＝ 16 J. 答案 16 J 5 J 橡皮球抛出后，重力和空气阻力做功，由动能定理得： mgh ＋ W f＝12m v。