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新教材高中物理科学思维系列——动能定理的综合应用新人教版

必修第二册

一、应用动能定理求变力做功

(1)变力做功

变力对物体所做的功一般用动能定理计算，应用时要清楚整个过程中动能的变化量及其

他力做的功．

(2)应用动能定理求变力做功的方法

①分析物体的受力情况，明确做功过程中的各个力是恒力还是变力，并求出各恒力所做

的功．

②分析物体的运动过程，确定物体在初、末状态的动能．

③利用动能定理列方程求解．

【例1】一轻质弹簧固定在竖直墙上，用一质量为0.2kg的木块压缩该弹簧，释放

木块后，木块沿光滑水平面运动，离开弹簧时其速度大小为2m/s.则释放前弹簧的弹性势能

为()

A．0.2JB．0.4J

C．0.8JD．1.6J

【解析】弹簧弹开木块的过程，弹簧的弹力对木块做功，把储存的弹性势能全部转化

1

2

WmvWEE

为木块的动能，由动能定理有＝－0，而根据功能关系有＝－Δ＝－(0－)，联立

F2Fpp

11

22

可得E＝mv＝×0.2×2J＝0.4J，故选B.

p22

【答案】B

【关键点拨】弹簧弹开木块的过程，弹簧的弹力是变力，根据动能定理列式可以求解

弹簧的弹性势能．

变式训练1

某同学用200N的力将质量为0.44kg的足球踢出，足球以10m/s的初速度沿水平草

坪滚出60m后静止，则足球在水平草坪上滚动过程中克服阻力做的功是()

A．4.4JB．22J

C．132JD．12000J

111

222

WmvWmv

解析：根据动能定理，＝＝×0.44×10J＝22J，＝，故选项B正确．

22f2

答案：B

变式训练2[2019·杭州检测]在温州市科技馆中，有个用来模拟天体运动的装置，其

内部是一个类似锥形的漏斗容器，如图甲所示．现在该装置的上方固定一个半径为R的四分

AB

之一光滑管道，光滑管道下端刚好贴着锥形漏斗容器的边缘，如图乙所示．将一个质量为

mAB

的小球从管道的点静止释放，小球从管道点射出后刚好贴着锥形容器壁运动，由于摩擦

阻力的作用，运动的高度越来越低，最后从容器底部的孔C掉下，(轨迹大致如图乙虚线所示)，

CvACH

已知小球离开孔的速度为，到的高度为.求：

B