学案14 习题课:动能定理
【学习目标】
1.进一步理解动能定理,领会应用动能定理解题的优越性.
2.会利用动能定理分析变力做功、曲线运动以及多过程问题.
【学习任务】
一、利用动能定理求变力的功
利用动能定理求变力的功是最常用的方法,这种题目中,物体受到一个变力和几个恒力作用,这时可以先求出几个恒力所做的功,然后用动能定理间接求变力做的功,即W F+W其他=ΔE k. 例1如图1所示,斜槽轨道下端与一个半径为0.4 m的圆形轨道相连接.一个质量为0.1 kg 的物体从高为H=2 m的A点由静止开始滑下,运动到圆形轨道的最高点C处时,对轨道的压
力等于物体的重力.求物体从A运动到C的过程中克服摩擦力所做的功.(g取10 m/s2
)
图1
二、利用动能定理分析多过程问题
对于包含多个运动阶段的复杂运动过程,可以选择分段或全程应用动能定理.
1.分段应用动能定理时,将复杂的过程分割成一个个子过程,对每个子过程的做功情况和初、末动能进行分析,然后针对每个子过程应用动能定理列式,然后联立求解.
2.全程应用动能定理时,分析整个过程中出现过的各力的做功情况,分析每个力的做功,确定整个过程中合外力做的总功,然后确定整个过程的初、末动能,针对整个过程利用动能定理列式求解.
当题目不涉及中间量时,选择全程应用动能定理更简单,更方便.
注意当物体运动过程中涉及多个力做功时,各力对应的位移可能不相同,计算各力做功时,应注意各力对应的位移.计算总功时,应计算整个过程中出现过的各力做功的代数和.
例2如图2所示,ABCD为一位于竖直平面内的轨道,其中BC水平,A点比BC高出10 m,BC 长1 m,AB和CD轨道光滑且与BC平滑连接.一质量为1 kg的物体,从A点以4 m/s的速度开始运动,经过BC后滑到高出C点10.3 m的D点速度为零.(g取10 m/s2)求:
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