動能定理應用及典型例題

1、動能定理及應用動能及動能定理Ek =丄1動能表達式：22動能定理（即合外力做功與動能關系）：科EK2 E K13理解：F合在一個過程中對物體做的功，等于物體在這個過程中動能的變化。F合做正功時，物體動能增加；F合做負功時，物體動能減少。動能定理揭示了合外力的功與動能變化的關系。4適用范圍：適用于恒力、變力做功；適用于直線運動，也適用于曲線運動。5應用動能定理解題步驟：a確定研究對象及其運動過程b分析研究對象在研究過程中受力情況，弄清各力做功情況c確定研究對象在運動過程中初末狀態(tài)，找出初、末動能d列方程、求解。例1、一小球從高出地面H米處，由靜止自由下落，不計空氣阻力，球落至地面后又深入沙坑h米

2、后停止，求沙坑對球的平均阻力是其重力的多少倍。例2. 一人坐在雪橇上，從靜止開始沿著高度為15m的斜坡滑下，到達底部時速度為10m/So人和 雪橇的總質量為60kg,下滑過程中克服阻力做的功?；A練習1、一個質量是0.20kg的小球在離地5m高處從靜止開始下落，如果小球下落過程中所受的空 氣阻力是0.72N ,求它落地時的速度。2、一輛汽車沿著平直的道路行駛，遇有緊急情況而剎車，剎車后輪子只滑動不滾動，從剎車開始到汽車停下來，汽車前進12m。已知輪胎與路面之間的滑動摩擦系數為0.7 ,求剎車前汽車 的行駛速度。3、一輛5噸的載重汽車開上一段坡路，坡路上 S = 100m,坡頂和坡底的高度差 h

3、=10m,汽車 山坡前的速度是 10m/s ,上到坡頂時速度減為 5.0m/s。汽車受到的摩擦阻力時車重的0.05倍。求汽車的牽引力。Q1 V V4、質量為4X 103Kg的汽車由靜止開始以恒定功率前進，經s,前進了 425m,這時它達到最大速度15m/s ,設阻力不變，求機車的功率。5：如圖過山車模型，小球從h高處由靜止開始滑下，若小球經過光滑軌道上最高點不掉下 來，求h的最小值？6、如圖所示，半徑R = 0.4m的光滑半圓軌道與粗糙的水平面相切于A點，質量為m = lkg的小物體（可視為質點）在水平拉力F的作用下，從C點運動到Az點，物體從A點進入半圓軌道的同時撤去外力F,物體沿半圓軌道通

4、過最高點/B后作平拋運動，正好落在C點，已知AC = 2m, F= 15N, g取10m/s2 ,h_卩試求：C（1）物體在B點時的速度以及此時半圓軌道對物體的彈力.（2）物體從C到A的過程中，摩擦力做的功.¥如圖所示，質量m=lkg的木塊靜止在高=0.2,用水平推力F=20N,使木塊產生位移求木塊落地時速度的大??？（空氣阻力不計，h=1.2m的平臺上，木塊與平臺間的動摩擦因數Sl=3m時撤去g=10m/s2 )木塊又滑行S2=l來出平臺'圖 6-3-1拓展提升1. 一物體質量為2kg,以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行。從某時刻起作用一向右的 水平力，經過一段時間后，滑

5、塊的速度方向變?yōu)樗较蛴遥笮?m/s,在這段時間內,在3min內行駛了 1450m,其速水平力做功為（）A. 0B. 8J2. 質量為5X 105kg的機車,C. 16JD. 32J以恒定的功率沿平直軌道行駛,學習好資料歡迎下載t/s7.質量為m的小球被系在輕繩一端,在豎直平面內做半徑為R的圓周運動,運動過程中小球3. 質量為M、厚度為d的方木塊，靜置在光滑的水平面上，如圖所示，一子彈以初速度vO水平射穿木塊，子彈的質量為m,木塊對子彈的阻力為f且始終不變，在子彈射穿木塊的過程中，木塊發(fā)生的位移為Lo求子彈射穿木塊后，子彈和木塊的速度各為多少？乩L 4. 從離地面H高處落下一只小球，小球在

6、運動過程中所受的空氣阻力是它重力的k （ kvl）倍，而小球與地面相碰后，能以相同大小的速率反彈，求：（1）小球第一次與地面碰撞后，能夠反彈起的最大高度是多少？（2）小球從釋放開始，直至停止彈跳為止，所通過的總路程是多少?5小球在豎直放置的光滑圓軌道內做圓周運動，圓環(huán)半徑為 r,且剛能通過最高 點，則球在最低點時的速度和對圓軌道的壓力分別為：A、4rg,16mg B、gr ,5mg C> 2gr,5mg D、J5 gr ,6mg6.某探究性學習小組對一輛自制遙控車的性能進行研究。他們讓這輛小車在水平地面上由靜止開始運動，并將小車運動的全過程記錄下來，通過數據處理得到如圖所示的圖像，已知小

7、車在011時間內做勻加速直線運動，tl10s時間內小車牽引力的功率保持不變，7s末到達最大速度，在10s末停止遙控讓小車自由滑行，小車質量 m=lkg,整個過程中小車受到的阻力f大小不變。求：（1）小車所受阻力f的大??；（2）在tl10s內小車牽引力的功率P；（3）求出tl的值及小車在0（1時間內的位移。（4）0-10s內牽引力做功7mg,此后小mgR受到空氣阻力的作用。設某一時刻小球通過軌道的最低點，此時繩子的張力為 球繼續(xù)做圓周運動，經過半個圓周恰能通過最高點，則在此過程屮小球克服空氣阻力所做的功 為：（）mgR8、如圖所示，光滑斜面的頂端固定一彈簧，一物體向右滑行，并沖上固定在地面上的斜

8、面.設物體在斜面最低點 A的速度為V,壓縮彈簧至 C點時彈簧最短，C點距地面高度為h,則從A到C的過程中彈簧彈力做功是 （）1 2A. mgh m1 2Brmv mgh2C. mgh1 2D一(mgtr+ mv )2s,重心升高為h,獲得的速度為v,A .運動員的機械能增加了 -mv 2 2C.運動員的重力做功為mgh克服阻力做功為 W R1 ,則在此過程中(B.運動員的機械能增加了- mv 4- mgh2D.運動員自身做功W a = mv 4-mgh29、2010年廣州亞運會上，劉翔重歸賽場，以打破亞運會記錄的成績奪得110 m跨欄的冠軍.他采用蹲踞式起跑，在發(fā)令槍響后，左腳迅速蹬離起跑器，

9、向前加速的同時提升身體重心.如圖所示，假設劉翔的質量為m,起跑過程前進的距離為10、如圖所示，摩托車做特技表演時，以飛出.若摩托車沖向高臺的過程屮以vo=lO.Om/s的初速度沖向高臺，然后從高臺水平P= 4.0 kW的額定功率行駛，沖到高臺上所用時間t= 3.0s,人和車的總質量m=1.8Xl()2kg,臺高h= 5.0 m ,摩托車的落地點到高臺的水平距離x= 10.0 m.不計空氣阻力，取g=10m/s2.求：(1) 摩托車從高臺飛岀到落地所用時間；(2) 摩托車落地時速度的大??；(3) 摩托車沖上高臺過程屮克服阻力所做的功.11、一質量為1kg的物體被人用手由靜止向上提升lm,這時物體

10、的速度 2 m/s,則下列說法正確的是 ()A、手對物體做功12JB、合外力對物體做功12JC、合外力對物體做功 2J D、物體克服重力做功 10 J12. 一個人站在距地面高h= 15m處，將一質量為 m二100g的石塊以vo = 10m/s的速度斜向上拋出.(1)若不計空氣阻力，求石塊落地時的速度V.(2)若石塊落地時速度的大小為vt=19m/s,求石塊克服空氣阻力做的功W.13、如圖所示，AB為1/4圓弧軌道，半徑為R=0.8m , BC是水平軌道，長S=3m, BC處的摩擦 系數為u=l/15,今有質量m=lkg的物體，自A點從靜止起下滑到C點剛好停止。求物 體在軌道AB段所受的阻力對

11、物體做的功。14、如圖所示，ABCD是一個盆式容器，盆內側壁與盆底BC的連接處都是一段與BC相切的圓弧，B、C為水平的，其距離d=0.50mo盆邊緣的高度為h=0.30m。在A處放一個質量為 m的小物塊并讓其從靜止出發(fā)下滑。已知盆內側壁是光滑的，而盆底BC面與小物塊間動摩擦系數為 點到B的距離為U =0.10。小物塊在盆內來回滑動，最后停下來，則停的地A.0.50mB.0.25mC. 0.10mD .015.兩個完全相同的小球A、B,向上拋出，下列說法正確的是在同一高度處以相同大小的初速度vo分別水平拋出和豎直( )A.兩小球落地時的速度相同B兩小球落地時，重力的瞬時功率相同C. 從開始運動至

12、落地，重力對兩小球做功相同D. 從開始運動至密地，重力對兩小球做功的平均功率相同，16.質量 M=6.0X 10 kg的客札 從靜止開始沿平直的跑道滑行，當滑行距離S=7.2X lOm時，達到起飛速度 v =60m / So求：(1) 起飛時飛機的動能多大？(2) 若不計滑行過程中所受的阻力，則飛機受到的牽引力為多大？(3) 若滑行過程中受到的平均阻力大小為F=3.0 X103N,牽引力與第(2)問中求得的值相等，則要達到上述起飛速度，飛機的滑行距離應多大？17質量為m的小球被系在輕繩一端，在豎直平面內做半徑為 R的圓周運動，運動過程中小球受到空氣阻力的作用。設某一時刻小球通過軌道的最低點，此時繩子的