高三物理课件 动能定理

由①②式代入数据，得 F=9N，
10
5 0.125
4g
5
t/s
0 10 20 30
题目
024.上海市徐汇区07年第一学期期末试卷18
18．一个质量为4kg的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因 数为μ＝0.1。从t＝0开始，物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力F作用， 力F随时间的变化规律如图所示。83s内物体的位移大小为_________m，力F对物体 所做的功为___________ J。
4、动能定理对变力做功情况也适用．动能定理尽管是在恒力作用下利用牛顿第二定 律和运动学公式推导的,但对变力做功情况亦适用. 动能定理可用于求变力的功、曲 线运动中的功以及复杂过程中的功能转换问题.
5、对合外力的功 (总功) 的理解 ①可以是几个力在同一段位移中的功,也可以是一个力在几段位移中的功,还可以是几 个力在几段位移中的功
W2
sin
ctg
W1 1 cos
2
由θ<900，
W2
ctg
1
W1
2
即 W1<W2
011.08届启东市第一次调研测试卷12
12．(13分)如图所示，质量m=60kg的高山滑雪运动员，从A点由静止开始沿滑 雪道滑下，从B点水平飞出后又落在与水平面成倾角θ=370的斜坡上C点．已知AB两 点 间 的 高 度 差 为 h=25m ， B 、 C 两 点 间 的 距 离 为 s=75m ， 已 知 sin370=0.6 ， 取 g=10m/s2，求：
m ghAB W f
1 2
m
vB2
代入数据，解（3）（4）得
（4）
Wf ＝－3000J
所以运动员克服摩擦力所做的功为3000J
022.福州三中07—08学年第三次月考 13
13．（8分）在水平地面上有一个质量为4kg的物体，物体在水平拉力F的作用 下由静止开始运动。10s末拉力减为F/3。该物体的v-t 图象如图所示。求： （1）物体受到的水平拉力F的大小 （2）物体与地面间的动摩擦因数。 （g＝10m/s2）
AC
aC
BA b
c
002.南京师大08届《物理之友》力学 综合(二)3
质量为m的小球用长为l的轻绳如图悬挂于O点，如图示。第一次小球在水平力F1作 用下，从平衡位置A缓慢地移到B点，θ为B点轻绳与竖直方向的夹角，θ小于900，力
F1做的功为W1 ；第二次小球在大小等于mg的水平恒力F2作用下，也从平衡位置A移
解： 物体在0—2s内
F1 mg ma1
加速度为a1=2m/s2 物体在2—4s内
F2 mg ma 2
加速度为a2=-2m/s2
F/N
12
t/s
0 2 4 6 8 10 12 1416 -4
画出v-t 图像如图示，
在一个4秒时间内的位移为8m， 84s内的位移等于21×8=168m
由图像和比例关系知：在3s末物体的速度大小为2m/s,在3—4秒时间内的位移为1m ，
到B点，力F2做的功为W2 ；则下列关于W1和W2的大小关系的说法正确的是（
）
A．一定有W1<W2
B．一定有W1=W2
C．一定有W1>W2
D．不能确定，由θ值的大小而定
A
O
θ
F AB
解见下页
解： 第一次为变力F1做功，由动能定理得： W1+WG=0, W1 = - WG = - mgl (1-cosθ) 第二次为恒力F2做功，W2 = F2 lsinθ= mglsinθ
v/ms-1
10
5
t/s
0 10 20 30
解：方法一：
在0s到10s内，物体运动的加速度大小为 a1=1m/s2 由牛顿第二运动定律： F-μmg=ma1 ……①
在10s到30s内，物体运动的加速度大小为 a2=0.5m/s2
同理可得：
mg
1 3
F
m a2
……②
由①②式代入数据，得 F=9N，
动，拉力F随物块所在位置坐标x的变化关系如图所示，图线为半圆．则小物块运动
到x0处时的动能为 （
）
A． 0
B． 1 C． 2 Fm x0
D．
4 Fm x0
4
x02
解：由动能定理
C
O
F
F Fm
x0
x
0
x0
x
Ek
W F
2
Fm
x0 2
4
Fm x0
032.上海虹口区07学年度第一学期期终教学检测15
15、质量为1kg的物体在粗糙的水平面上滑行，其动能和位移变化情况如图 所示，则物体与地面间的动摩擦因数μ=________，滑动过程持续的时间是 ________s。（g取10m/s2）
(1)运动员从B点水平飞出时的速度大小； (2)运动员从A点到B点的过 程中克服摩擦力做的功．
A B C θ
解： (1)由B到C平抛运动的时间为t
竖直方向：hBc=s sin37o=1/2gt2 （1）
水平方向：s cos370=vBt
（2）
代入数据，解（1）（2）得
vB=20m/s （3）
(2) A到B过程，由动能定理有
连），A的ab部分是四分之一光滑圆弧，bc部分是粗糙的水平面。现让质量为m小
物块C（可视为质点）自a点静止释放，最终刚好能到达c点而不从A上滑下。则下列
说法中正确的是 (
)
A.小物块C到b点时，A的速度最大
B.小物块C到c点时，A的速度最大
C.小物块C到b点时，C的速度最大
D.小物块C到c点时，A的速率大于B的速率
7. 在北戴河旅游景点之一的南戴河滑沙场有两个坡度不同的滑道AB和AB'（均可
看作斜面），甲、乙两名旅游者分别乘两个完全相同的滑沙撬从A点由静止开始分
别沿AB和AB' 滑下，最后都停在水平沙面BC上，如图所示。设滑沙撬和沙面间的
动摩擦因数处处相同，斜面与水平面连接处均可认为是圆滑的，滑沙者保持一定
姿势坐在滑沙撬上不动。则下列说法中正确的是 (
解：（1）设撤去F时物块的速度大小为v，由动能定理
( F m g )s 1 m v2 解得
2
v 2( F mg )s
m
（2）设撤去F后物块还能滑行的距离为s'，从静止到物块停下的过程中，运用动能 定理，
( F mg )s mgs 0
解得
s ( F 1 )s
mg
m
F
032.上海虹口区07学年度第一学期期终教学检测 7
W合
Fs
Байду номын сангаас
m as
1 2
m v22
1 2
m v12
三、对动能定理的理解
1、如果物体受到几个力的共同作用，则（1）式中的 W表示各个力做功的代数和，即合外力所做的功. W合=W1+W2+W3+……
2、应用动能定理解题的特点：跟过程的细节无关. 即不追究全过程中的运动性质和状态变化细节．
3、动能定理的研究对象是质点．
①
当v0
m g 时， k
Wf
0
②当
v0
m g 时，
k
圆环先减速至
mg
v
, 后做匀速运动
k
W f
1 2
mv
2 0
1 2
mv
2
1 2
mv
0
2
m3g 2k 2
2
③当
v0
mg k
时，
W f
1 2
m
v0 2
圆环一直减速至零
049.西安市重点中学2008届4月份理综试题16 16、如图所示，某要乘雪橇从雪坡经A点滑到B点，接着沿水平路面滑至C点停止。 人与雪橇的总质量为70kg。右表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据，开始时人 与雪橇距水平路面的高度h=20m，请根据右表中的数据解决下列问题： （1）人与雪橇从A到B的过 程中,损失的机械能为多少? （2）设人与雪橇在BC段 所受阻力恒定,求阻力的大小。 （3）人与雪橇从B运动到C的过程中所对应的距离。（取g=10m/s2）
③动能定理表达式是标量式，不能在某方向用速度分量来列动能定理方程式：
④动能定理中的位移及速度，一般都是相对地球而言的．
028.上海普陀区08年1月期末调研试卷 4
4、一个小铁块沿半径为R的固定半圆轨道上端边缘由静止下滑，当滑到半球底 部时，半圆轨道底部所受压力为铁块重的1.8倍，则此下滑过程中铁块损失的机 械能为：（ ） A、0.2mgR B、0.4 mgR C、0.6 mgR D、0.8 mgCR
83s末物体的速度大小为v83=2m/s ， 83内物体的位移大小为S=167m，
v/ ms-1 4
t/s
0 2 4 6 8 10 12
80 82 84
由动能定理
WF
m gS
1 2
m v823
力F对物体所做的功为
WF
mgS
1 2
m v823
0.1 410167
1 4 22 2
676J
028.上海普陀区08年1月期末调研试卷23
23、如图所示，一个质量为m的圆环套在一根固定的水平直杆上，环与杆间 的动摩擦因数为 µ。现给环一个向右的初速度v0，如果环在运动过程中还受 到一个方向始终竖直向上的力F的作用，已知力F= k v（k为常数，v为环运动 的速度）,试求环在运动过程中克服摩擦力所做的功。（假设杆足够长）
解： 分三种情况讨论，当mg=kv时，v=mg/k
位置 A B C
速度（m/s） 2.0 12.0 0
时刻（s） 0 4.0 10.0
A
h=20m
B
C
解:（1） 从A到B的过程中，人与雪橇损失的机械能为
E
m gh
1 2
m vA2
1 2
m
vB2
代入数据解得
△E=9.1×103J
（2）人与雪橇在BC段做减速运动的加速度大小
0.25
4
解： 由动能定理 µmgs=ΔEk
50 0.25
110 20
Ek/J 50
0
Ek0
1 2
m v02
50
t 0 v0 10 4s
g 2.5
v0 =10m/s
s/m 20
016.山东省寿光现代一中07—08学年度第二次考试 14 14．如图示，摩托车做腾跃特技表演，以v0=10m/s的初速度冲上顶部水平的高台， 然后从高台水平飞出，若摩托车冲向高台过程中以额定功率1.8kW行驶，所经时间 为16s，人和车的总质量为180kg，台高h=6m，不计空气阻力，不计摩擦产生的热 量（g取10m/s2 )，求：摩托车飞出的水平距离S是多少？
解： 摩托车冲台过程，由动能定理：
Pt
mgh
1 2
m v2
1 2
m v02
代入数据得
v 10 3 m/s
v0
飞出后做平抛运动：
h 1 gt2 2
S vt
由以上两式得
S 6 10 m
h S
002.南京师大08届《物理之友》力学 综合(二)8
8．如图所示，质量均为M的物体A和B静止在光滑水平地面上并紧靠在一起（不粘
5 0.125
4g
v/ms-1
10
5
t/s
0 10 20 30
方法二：
在0s到10s内，物体运动的位移 s1=50m
在10s到30s内，物体运动的位移 s2=100m
对物体用动能定理，
（F
m g
)s1
1 2
m vm2
……①
整个过程中对物体用动能定理：
Fs1
1 3
Fs2
m
gs
0
……② v/ms-1
②求总功有两种方法： 一种是先求出合外力，然后求总功，表达式为 ΣW＝ΣF×S ×cos 为合外力与位移的夹角
Σ 另一种是总功等于各力在各段位移中做功的代数和，即 W＝W1 +W2+W3+……
6、 应用动能定理解题的注意事项： ①要明确物体在全过程初、末两个状态时的动能； ②要正确分析全过程中各段受力情况和相应位移，并正确求出各力的功；
R
解： 由牛顿运动定律
v2 F mg m 0.8mg
R E mgR 1 m v2 0.6mgR
2
010.07-08学年清华大学附中高考模拟试题17 17．一质量为m的物块放在水平地面上，现在对物块施加一个大小为F的水平恒力， 使物块从静止开始向右移动距离s后立即撤去F．物块与水平地面间的动摩擦因数为 m ．求：（1）撤去F时，物块的速度大小． （2）撤去F后，物块还能滑行多远?
)
A．甲在B点的动能一定大于乙在B'点的动能。
B．甲滑行的总路程一定大于乙滑行的总路程。
C．甲在B点的速率一定大于乙在B'点的速率。
D．甲全部滑行的水平位移一定
大于乙全部滑行的水平位移。
BC
A B B' C
006.江苏南通08届第一次调研测试5
5．静置于光滑水平面上坐标原点处的小物块，在水平拉力F作用下，沿x轴方向运
动能定理
一、动能
物体由于运动而具有的能叫动能,其表达式为:
Ek
1 2
m v2
和动量一样,动能也是用以描述机械运动的状态量。只是动量是从机械运动出发量
化机械运动的状态,动量确定的物体决定着它克服一定的阻力还能运动多久；
动能则是从机械运动与其它运动的关系出发量化机械运动的状态，动能确定的物体
决定着它克服一定的阻力还能运动多远。
二、动能定理
合外力所做的总功等于物体动能的变化量. —— 这个结论叫做动能定理.
W合
1 2
m v22
1 2
m v12
E K
式中W合是各个外力对物体做功的总和，
ΔEK是做功过程中始末两个状态动能的增量.
（1）
动能定理实际上是在牛顿第二定律的基础上对空间累积而得：
在牛顿第二定律 F=ma 两端同乘以合外力方向上的位移s，即可得