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應(yīng)用動能定理解題的步驟21世紀(jì)教育網(wǎng) ⑴確定研究對象和研究過程.和動量定理不同.動能定理的研究對象只能是單個(gè)物體.如果是系統(tǒng).那么系統(tǒng)內(nèi)的物體間不能有相對運(yùn)動.(原因是:系統(tǒng)內(nèi)所有內(nèi)力的總沖量一定是零.而系統(tǒng)內(nèi)所有內(nèi)力做的總功不一定是零).21世紀(jì)教育網(wǎng) ⑵對研究對象進(jìn)行受力分析.(研究對象以外的物體施于研究對象的力都要分析.含重力).21世紀(jì)教育網(wǎng) ⑶寫出該過程中合外力做的功.或分別寫出各個(gè)力做的功.如果研究過程中物體受力情況有變化.要分別寫出該力在各個(gè)階段做的功.21世紀(jì)教育網(wǎng) ⑷寫出物體的初.末動能.21世紀(jì)教育網(wǎng) ⑸按照動能定理列式求解.21世紀(jì)教育網(wǎng) 21世紀(jì)教育網(wǎng) 例題分析21世紀(jì)教育網(wǎng) 例1:如圖所示.斜面傾角為α.長為L.AB段光滑.BC段粗糙.且BC=2 AB.質(zhì)量為m的木塊從斜面頂端無初速下滑.到達(dá)C端時(shí)速度剛好減小到零.求物體和斜面BC段間的動摩擦因數(shù)μ.21世紀(jì)教育網(wǎng) 解:以木塊為對象.在下滑全過程中用動能定理:重力做的功為mgLsinα.摩擦力做的功為.支持力不做功.初.末動能均為零.21世紀(jì)教育網(wǎng) mgLsinα=0.21世紀(jì)教育網(wǎng) 從本例題可以看出.由于用動能定理列方程時(shí)不牽扯過程中不同階段的加速度.所以比用牛頓定律和運(yùn)動學(xué)方程解題簡潔得多.21世紀(jì)教育網(wǎng) 21世紀(jì)教育網(wǎng) 例2:將小球以初速度v0豎直上拋.在不計(jì)空氣阻力的理想狀況下.小球?qū)⑸仙侥骋蛔畲蟾叨?由于有空氣阻力.小球?qū)嶋H上升的最大高度只有該理想高度的80%.設(shè)空氣阻力大小恒定.求小球落回拋出點(diǎn)時(shí)的速度大小v.21世紀(jì)教育網(wǎng) 解:有空氣阻力和無空氣阻力兩種情況下分別在上升過程對小球用動能定理: 21世紀(jì)教育網(wǎng) 和.可得21世紀(jì)教育網(wǎng) H=v02/2g.21世紀(jì)教育網(wǎng) 再以小球?yàn)閷ο?在有空氣阻力的情況下對上升和下落的全過程用動能定理.全過程重力做的功為零.所以有:21世紀(jì)教育網(wǎng) .解得 從本題可以看出:根據(jù)題意靈活地選取研究過程可以使問題變得簡單.有時(shí)取全過程簡單,有時(shí)則取某一階段簡單.原則是盡量使做功的力減少.各個(gè)力的功計(jì)算方便,或使初.末動能等于零. 例3:質(zhì)量為M的木塊放在水平臺面上.臺面比水平地面高出h=0.20m.木塊離臺的右端L=1.7m.質(zhì)量為m=0.10M的子彈以v0=180m/s的速度水平射向木塊.并以v=90m/s的速度水平射出.木塊落到水平地面時(shí)的落地點(diǎn)到臺面右端的水平距離為s=1.6m.求木塊與臺面間的動摩擦因數(shù)為μ. 解:本題的物理過程可以分為三個(gè)階段.在其中兩個(gè)階段中有機(jī)械能損失:子彈射穿木塊階段和木塊在臺面上滑行階段.所以本題必須分三個(gè)階段列方程: 子彈射穿木塊階段.對系統(tǒng)用動量守恒.設(shè)木塊末速度為v1. mv0= mv+Mv1--① 木塊在臺面上滑行階段對木塊用動能定理.設(shè)木塊離開臺面時(shí)的速度為v2.有:--② 木塊離開臺面后的平拋階段.--③ 由①.②.③可得μ=0.50 從本題應(yīng)引起注意的是:凡是有機(jī)械能損失的過程.都應(yīng)該分段處理. 從本題還應(yīng)引起注意的是:不要對系統(tǒng)用動能定理.在子彈穿過木塊階段.子彈和木塊間的一對摩擦力做的總功為負(fù)功.如果對系統(tǒng)在全過程用動能定理.就會把這個(gè)負(fù)功漏掉. 例4:如圖所示.小球以大小為v0的初速度由A端向右運(yùn)動.到B端時(shí)的速度減小為vB,若以同樣大小的初速度由B端向左運(yùn)動.到A端時(shí)的速度減小為vA.已知小球運(yùn)動過程中始終未離開該粗糙軌道.比較vA .vB的大小.結(jié)論是 A.vA>vB B.vA=vB C.vA<vB D.無法確定 解:小球向右通過凹槽C時(shí)的速率比向左通過凹槽C時(shí)的速率大.由向心力方程可知.對應(yīng)的彈力N一定大.滑動摩擦力也大.克服阻力做的功多,又小球向右通過凸起D時(shí)的速率比向左通過凸起D時(shí)的速率小.由向心力方程可知.對應(yīng)的彈力N一定大.滑動摩擦力也大.克服阻力做的功多.所以小球向右運(yùn)動全過程克服阻力做功多.動能損失多.末動能小.選A. 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

動量定理

(1)動量定理：物體所受________的沖量等于物體的________．既I＝Δp

(2)動量定理的理解

①動量定理表明沖量是使物體動量發(fā)生變化的________，沖量是物體動量變化的量度．這里所說的沖量必須是物體所受的________的沖量(或者說是物體所受各外力沖量的矢量和)．

②動量定理給出了沖量(過程量)和動量變化(狀態(tài)量)間的互求關(guān)系．

③現(xiàn)代物理學(xué)把力定義為物體動量的變化率：(牛頓第二定律的動量形式)．

④動量定理的表達(dá)式是矢量式．在一維的情況下，各個(gè)矢量必須以同一個(gè)規(guī)定的方向?yàn)檎?/P>

遇到涉及力、時(shí)間和速度變化的問題時(shí)．運(yùn)用動量定理解答往往比運(yùn)用牛頓運(yùn)動定律及運(yùn)動學(xué)規(guī)律求解簡便．應(yīng)用動量定理解題的思路和一般步驟為：

(1)明確研究對象和物理過程；

(2)分析研究對象在運(yùn)動過程中的受力情況；

(3)選取正方向，確定物體在運(yùn)動過程中始末兩狀態(tài)的動量；

(4)依據(jù)動量定理列方程、求解．

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如圖1示，箱子A連同固定在箱子底部的豎直桿的總質(zhì)量為M=10kg．箱子內(nèi)部高度H=3.75m，桿長h=2.5m，另有一質(zhì)量為m=2kg的小鐵環(huán)B套在桿上，從桿的底部以v0=10m/s的初速度開始向上運(yùn)動，鐵環(huán)B剛好能到達(dá)箱頂，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2．求：
（1）在鐵環(huán)沿著桿向上滑的過程中，求所受到的摩擦力大小為多少．甲同學(xué)認(rèn)為可以對鐵環(huán)進(jìn)行受力分析，應(yīng)用牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)的公式求解；乙同學(xué)認(rèn)為可以對鐵環(huán)進(jìn)行受力分析，從鐵環(huán)開始運(yùn)動到鐵環(huán)到達(dá)最高點(diǎn)的全過程應(yīng)用動能定理求解．你認(rèn)為哪個(gè)同學(xué)的方法在書寫和計(jì)算上比較簡單？請用這種簡單的方法求出摩擦力的大�。�
（2）在圖2坐標(biāo)中，畫出鐵環(huán)從箱底開始上升到第一次返回到箱底的過程中箱子對地面的壓力隨時(shí)間變化的圖象（要求寫出對重點(diǎn)數(shù)據(jù)的簡要的推算步驟）
（3）若鐵環(huán)與箱底每次碰撞都沒有能量損失，求小環(huán)從開始運(yùn)動到最終停止在箱底，所走過的總路程是多少？

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如圖1示，箱子A連同固定在箱子底部的豎直桿的總質(zhì)量為M=10kg．箱子內(nèi)部高度H=3.75m，桿長h=2.5m，另有一質(zhì)量為m=2kg的小鐵環(huán)B套在桿上，從桿的底部以v=10m/s的初速度開始向上運(yùn)動，鐵環(huán)B剛好能到達(dá)箱頂，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2．求：
（1）在鐵環(huán)沿著桿向上滑的過程中，求所受到的摩擦力大小為多少．甲同學(xué)認(rèn)為可以對鐵環(huán)進(jìn)行受力分析，應(yīng)用牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)的公式求解；乙同學(xué)認(rèn)為可以對鐵環(huán)進(jìn)行受力分析，從鐵環(huán)開始運(yùn)動到鐵環(huán)到達(dá)最高點(diǎn)的全過程應(yīng)用動能定理求解．你認(rèn)為哪個(gè)同學(xué)的方法在書寫和計(jì)算上比較簡單？請用這種簡單的方法求出摩擦力的大�。�
（2）在圖2坐標(biāo)中，畫出鐵環(huán)從箱底開始上升到第一次返回到箱底的過程中箱子對地面的壓力隨時(shí)間變化的圖象（要求寫出對重點(diǎn)數(shù)據(jù)的簡要的推算步驟）
（3）若鐵環(huán)與箱底每次碰撞都沒有能量損失，求小環(huán)從開始運(yùn)動到最終停止在箱底，所走過的總路程是多少？

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所有外力對物體所做的功等于____________，這個(gè)結(jié)論就叫動能定理.其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：W=Ek2-E k1，其中，Ek1表示____________，Ek2表示____________ ，W為合外力的功.用動能定理解題具有很大的優(yōu)越性，它既適用于恒力做功，也適用于________做功，既適用于直線運(yùn)動，又適用于________運(yùn)動.

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