高考物理试题专题提升五动能定理解题例析.ppt

* 专题提升五　动能定理的解题例析 突破一 应用动能定理的流程 图 Z5-1 例 1：(2015 年河北邯郸模拟)泥石流是在雨季由于暴雨、 洪水将含有沙石且松软的土质山体经饱和稀释后形成的洪流， 它的面积、体积和流量都较大.泥石流流动的全过程虽然只有很 短时间，但由于其高速前进，具有强大的能量，因而破坏性极 大.某课题小组对泥石流的威力进行了模拟研究，如图 Z5-2 甲 所示，他们设计了如下的模型：在水平地面上放置一个质量为 m＝5 kg 的物体，让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运 动，推力 F 随位移变化如图乙所示，已知物体与地面间的动摩 擦因数为μ＝0.6，g 取 10 m/s2. 甲 乙 图 Z5-2 (1)物体在运动过程中的最大加速度为多大？ (2)在距出发点多远处，物体的速度达到最大？ (3)物体在水平面上运动的最大位移是多大？ 思维点拨：(1)推力 F 最大时，物体的加速度最大.(2)运动 过程中，物体的加速度为零时，速度最大.(3)推力F 为变力，F 做的功对应 F-x 图线与 x 轴所围的面积. 解：(1)当推力 F 最大时，加速度最大. 由牛顿第二定律，得 F－μmg＝ma a＝10 m/s2. (2)由图象可知：F 随 x 变化的函数方程为 F＝80－20x 速度最大时，合外力为零. 即 F＝μmg 所以 x＝2.5 m. (3)位移最大时，末速度一定为 0 由动能定理可得 WF－μmgs＝0 由图象可知，力 F 做的功为 方法规律：(1)运用动能定理解决问题时，选择合适的研究 过程能使问题得以简化.当物体的运动过程包含几个运动性质 不同的子过程时，可以选择一个、几个或全部子过程作为研究 过程. (2)当选择全部子过程作为研究过程，涉及重力、大小恒定 的阻力或摩擦力做功时，要注意运用它们的功能特点：①重力 的功取决于物体的初、末位置，与路径无关；②大小恒定的阻 力或摩擦力的功等于力的大小与路程的乘积. 突破二 动能定理的图象问题 例2：(2015 年浙江宁波模拟)质量为 10 kg 的物体，在变力 F 作用下沿 x 轴做直线运动，力随坐标 x 的变化情况如图 Z5-3 所示.物体在 x＝0 处，速度为 1 m/s，一切摩擦不计，则物体运 ) 动到 x＝16 m 处时，速度大小为( 图 Z5-3 答案：B 突破三 应用动能定理解决平抛运动、圆周运动问题 例3：(2015 年山东青岛模拟)如图 Z5-4 所示，传送带 A、 B 之间的距离为 L＝3.2 m，与水平面间夹角θ＝37°，传送带沿 顺时针方向转动，速度恒为 v＝2 m/s，在上端 A 点无初速放置 一个质量为 m＝1 kg、大小可视为质点的金属块，它与传送带 的动摩擦因数为μ＝0.5，金属块滑离传送带后，经过弯道，沿 半径 R＝0.4 m 的光滑圆轨道做圆周运动，刚好能通过最高点 E， 已知 B、D 两点的竖直高度差为 h＝0.5 m (g 取 10 m/s2 ). (1)金属块经过 D 点时的速度. (2)金属块在 BCD 弯道上克服摩擦力做的功. 图 Z5-4 (2)金属块刚刚放上时，mgsin θ＋μmgcos θ＝ma1， 解得a1＝10 m/s2 设经位移s1达到共同速度，则 v2＝2a1s1时， 解得s1＝0.2 m＜3.2 m *