粤教版高中物理必修第二册精品课件 第4章 机械能及其守恒定律 专题提升三 动能定理的综合应用.ppt

探究点三应用动能定理求解多过程问题知识归纳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.典例剖析【例题3】物块A的质量m=0.1kg,物块与坡道间的动摩擦因数μ=0.125,水平面光滑;坡道顶端距水平面高度为h=0.48m,倾角θ=37°;物块从坡道进入水平滑道时,在底端O点处无机械能损失,重力加速度g取10m/s2.将轻弹簧的一端连接在水平滑道M处并固定在墙上,另一自由端恰位于坡道的底端O点,如图所示.物块A从坡顶由静止滑下,求:(1)物块滑到O点时的速度大小;(2)弹簧为最大压缩量时的弹性势能;(3)物块A被弹回到坡道上升的最大高度.教你析题读取题干获取信息物块与坡道间的动摩擦因数μ=0.125在斜面上摩擦力对物体做负功水平面光滑水平面无摩擦力在底端O点处无机械能损失可考虑全过程动能定理物块A从坡顶由静止滑下初动能为0教你破题获取题干关键信息建构物理模型:物体在斜面、平面上的往返运动关系:

WAO=EkO-EkA

Ep=EkO

WOC=0-EkO选择合适规律:

A至O及返回上升:

W=Ek2-Ek1

压缩弹簧:E初=E末方法技巧利用动能定理求解多过程问题的基本思路(1)弄清物体的运动由哪些过程组成.(2)分析每个过程中物体的受力情况.(3)各个力做功有何特点,对动能的变化有无影响.(4)从总体上把握全过程,表达出总功,找出初、末状态的动能.(5)对所研究的全过程运用动能定理列方程.对点演练3.如图所示,四分之一圆弧半径为R=2m,最低点A与水平轨道相连,距离A点5m处的B点有一个固定挡板,现将质量为1kg的小球由四分之一圆弧轨道顶端静止释放,小球运动至A点时对轨道的压力大小为28N,小球仅通过A点一次与挡板碰撞后停在AB的中点位置处,已知小球与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2;求:(1)小球沿四分之一圆弧轨道下滑过程克服摩擦力做的功;(2)小球与挡板碰撞过程中损失的机械能.(2)设AB间距为x,损失的机械能为ΔE,由能量守恒定律得答案(1)2J(2)3J学以致用·随堂检测全达标1231.(应用动能定理解决变力做功问题)如图所示,质量为m的物块与水平转台之间的动摩擦因数为μ,物块与转台转轴相距R,物块随转台由静止开始转动并计时,在t1时刻转速达到n,物块即将开始滑动.保持转速n不变,继续转动到t2时刻.已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则()A.在0~t1时间内,摩擦力做功为零B.在t1~t2时间内,摩擦力做功不为零C.在0~t1时间内,摩擦力做功为2μmgRD1231232.(动能定理与图像相结合的问题)(多选)(2024北京西城阶段练习)如图甲所示,一物块以一定的初速度冲上倾角为30°的固定斜面,物块在斜面上运动的过程中,其动能Ek与运动路程x的关系如图乙所示.已知物块所受的摩擦力大小恒定,重力加速度g取10m/s2.下列说法正确的是()A.物块质量为0.7kgB.物块所受摩擦力大小为0.5NC.0~20m过程中,物块克服摩擦力做功为40JD.0~10m过程中与10~20m过程中物块所受合力大小之比为4∶3ABD123解析物块沿斜面上滑过程中,由动能定理得-mgx1sin30°-fx1=Ek-Ek0,解得Ek=Ek0-(mgsin30°+f)x1,结合图像得斜率的绝对值为|k1|=mgsin30°+f=4N,物块沿斜面下滑过程,由动能定理得(mgsin30°-f)(x-x1)=Ek,解得Ek=(mgsin30°-f)x-(mgsin30°-f)x1,结合图像得斜率为k2=mgsin30°-f=3N,代入数据解得m=0.7kg,f=0.5N,故A、B正确;0~20m过程中,物块克服摩擦力做功为动能的减少量,即为10J,故C错误;0~10m过程中物块所受合力大小为F1=mgsin30°+f=4N,10~20m过程中物块所受合力大小为F2=mgsin30°-f=3N,合力之比为4∶3,故D正确.1323.(应用动能定理求解多过程问题)(多选)(20