第八章 专题课 动能定理的应用同步学案(课件+学案) 2026-2027学年 高中物理 必修 第二册

资源下载
  1. 二一教育资源

第八章 专题课 动能定理的应用同步学案(课件+学案) 2026-2027学年 高中物理 必修 第二册

资源简介

(共28张PPT)
专题课 动能定理的应用
机械能守恒定律
第八章
 高中物理 必修二
知 识 点 一
知识点一 应用动能定理计算变力做功
科学思维
动能定理不仅适用于求恒力做的功,也适用于求变力做的功,同时因为不涉及变力作用的过程分析,应用非常方便。利用动能定理求变力做的功是最常用的方法,当物体受到一个变力和几个恒力作用时,可以用动能定理间接求变力做的功,即W变+W其他=ΔEk。
例1 一个质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂于O点,小球在水平拉力F作用下从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点,此时轻绳与竖直方向的夹角为θ,如图所示,重力加速度为g,则拉力
F所做的功为(  )
A. mgLcos θ
B. mgL(1-cos θ)
C. FLsin θ
D. FLcos θ
B
【解析】 小球缓慢地由P移动到Q,动能不变,只有重力、水平拉力F对小球做功,绳子拉力不做功,由动能定理得-mgL·(1-cos θ)+WF=ΔEk=0,即WF=mgL(1-cos θ),B正确。
变式1 如图所示,有一半径为r=0.5 m的粗糙半圆轨道,A点与圆心O等高,有一质量为m=0.2 kg的物块(可视为质点)从A点由静止滑下,滑至最低点B时速度为v=1 m/s。下列说法中,
正确的是(g取10 m/s2)(  )
A. 物块过B点时,对轨道的压力大小是0.4 N
B. 物块过B点时,对轨道的压力大小是2.0 N
C. 物块从A点到B点的过程中,克服摩擦力做的功为0.9 J
D. 物块从A点到B点的过程中,克服摩擦力做的功为0.1 J
C
【解析】 在B点时,由牛顿第二定律得FN-mg=m,解得FN=2.4 N,由牛顿第三定律可知,物块对轨道的压力大小为2.4 N,A、B错误;从A到B的过程中,由动能定理得mgr-Wf=mv2-0,解得Wf=0.9 J,克服摩擦力做功为0.9 J,C正确,D错误。
[要点总结]
1. 变力对物体做的功不一定为总功,应通过包括变力做功在内的合力做的功等于ΔEk来求解。
2. 合力对物体所做的功对应物体动能的变化,而不是对应物体的动能。
3. 当有多个力做功时,必须明确各力做功的正、负,待求的变力的功若为负功,可以设克服该力做功为W,则表达式中应为-W;也可以设变力的功为W,则字母W本身含有负号。
知 识 点 二
知识点二 动能定理和图像的综合问题
动能定理与图像综合问题的分析方法
(1)首先看清楚图像的种类(如v-t图像、F-x图像、Ek-x图像等)。
(2)挖掘图像的隐含条件,求出所需物理量。如利用v-t图像与t轴所包围的“面积”求位移,利用F-x图像与x轴所包围的“面积”求功,利用Ek-x图像的斜率求合力等。
(3)再分析还有哪些力做功,根据动能定理列方程,求出相应的物理量。
(4)四类图像所围“面积”:
例2 物体沿直线运动的v-t图
像如图所示,已知在第1 s内合
力对物体做功为W,下列说法
中,正确的是(  )
A. 从第1 s末到第3 s末合力做功
为4W
B. 从第3 s末到第5 s末合力做功为-2W
C. 从第5 s末到第7 s末合力做功为W
D. 从第3 s末到第4 s末合力做功为-0.5W
C
【解析】 由题图可知物体速度变化情况,根据动能定理得第1 s内W=m,从第1 s末到第3 s末W1=mm=0,A错误;从第3 s末到第5 s末W2=0-m=-W,B错误;从第5 s末到第7 s末W3=m(-v0)2-0=W,C正确;从第3 s末到第4 s末W4=mm=-0.75W,D错误。
变式2 (多选)在某一粗糙的水平面上,一质量为2 kg的物体在水平恒定拉力的作用下做匀速直线运动,当运动一段时间后,拉力逐渐减小,且当拉力减小到0时,物体刚好停止运动,如图所示为拉力随位移变化的关系图像。
根据以上信息能精确得出或估算得出
的物理量有(g取10 m/s2)(   )
A. 物体与水平面间的动摩擦因数
B. 合力对物体所做的功
C. 物体做匀速运动时的速度
D. 物体运动的时间
ABC
【解析】 物体做匀速直线运动时,拉力F与滑动摩擦力Ff大小相等,物体与水平面间的动摩擦因数为μ==0.35,A正确;减速过程中,由动能定理得WF+Wf=0-mv2,根据F-x图像中图线与x轴围成的面积可以估算力F做的功WF,而Wf=-μmgx,由此可求得合力对物体所做的功及物体做匀速运动时的速度v,B、C正确;因为物体在4~11 m做加速度变化的减速运动,所以运动时间无法求出,D错误。
知 识 点 三
知识点三 应用动能定理分析多过程问题
一个物体的运动如果包含多个运动阶段,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的各力的做功情况,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。
例3 [2024·长兴中学月考]某游
乐场的滑梯可以简化为如图所示
的竖直面内的ABCD轨道,AB为
长L=6 m、倾角α=37°的斜轨
道,BC为水平轨道,CD为半径
R=15 m、圆心角β=37°的圆弧轨道,轨道AB段粗糙,其余各段均光滑。一小孩(可视为质点)从A点以初速度v0=2 m/s下滑,沿轨道运动到D点时的速度恰好为0(不计经过B、C点时的能量损失)。已知该小孩的质量m=30 kg,求:(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2,不计空气阻力)
(1)该小孩第一次经过圆弧轨道C点时对圆弧轨道的压力;
(2)该小孩与AB段间的动摩擦因数。
【答案】 (1)420 N,方向竖直向下 (2)0.25
【解析】 (1)由C到D,速度减为0,由动能定理得
-mg(R-Rcos β)=0-m,解得vC=2 m/s,
在C点时,由牛顿第二定律得
FN-mg=m,解得FN=420 N,
根据牛顿第三定律可知,小孩第一次经过圆弧轨道C点时对圆弧轨道的压力为420 N,方向竖直向下。
(2)小孩从A运动到D的过程中,由动能定理得
mgLsin α-μmgLcos α-mgR(1-cos β)=0-m,
解得μ=0.25。
例4 如图所示,粗糙斜面ABC竖直固定放置,斜边AC与一光滑的圆弧轨道DEG相切,切点为D,AD长为L=,圆弧轨道圆心为O,半径为R,∠DOE=θ,∠EOG=90°,OG水平。现有一质量为m、可视为质点的滑块从A点由静止下滑,沿轨道ADEG运功,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,求:
(1)滑块第一次经过E点时对轨道的
压力大小;
(2)滑块在斜面上经过的总路程。
【答案】 (1)3mg (2)
【解析】 (1)滑块第一次到达E点时,根据动能定理得
mg[Lsin θ+R(1-cos θ)]-μmgcos θ·L=m,
解得vE=;
由牛顿第二定律有FNE-mg=m。解得FNE=3mg,
根据牛顿第三定律可知,滑块对轨道的压力大小为3mg。
(2)滑块最终将以E点为最低点、D为最高点做往复运动,根据动能定理得mgLsin θ-μmgcos θ·s总=0,解得s总=。
[要点总结]
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,且应计算整个过程中出现过的各力做功的代数和。
随 堂 检 测
1. 如图所示,光滑斜面的顶端固定一弹簧,
一质量为m的小球向右滑行,并冲上固定在
水平地面上的斜面。设小球在斜面最低点
A的速度为v,压缩弹簧至C点时弹簧最短,
C点距地面高度为h,重力加速度为g,则从
A到C的过程中弹簧弹力做的功是(  )
A. mgh-mv2  B. mv2-mgh
C. -mgh  D. -
【解析】 由A到C的过程运用动能定理可得-mgh+W=0-mv2,所以W=mgh-mv2,A正确。
A
2. 如图所示,ABCD是一个盆式容器,盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧,BC是水平的,长度d=0.5 m,盆边缘距地面的高度为h=0.3 m。在A处放一个质量为m的小物块并让其由静止开始下滑(图中小物块未画出)。已知盆内侧壁是光滑的,而盆底BC与小物块间的动摩擦因数μ=0.1。小物块在盆内来回滑动直至最后静止,则小物块最终停下的位置到B
点的距离为(  )
A. 0.5 m
B. 0.25 m
C. 0.1 m
D. 0
D
【解析】 设小物块在BC段通过的总路程为s,由于只有盆底BC与小物块之间存在摩擦力,则摩擦力做功为-μmgs,而重力做功与路径无关,由动能定理得mgh-μmgs=0-0,解得s=3 m,由于d=0.5 m,所以小物块在BC上经过3次往复运动后,又回到B点,D正确。
3. (多选)质量为1 kg的物体以某一初速度在
水平地面上滑行,由于受到地面摩擦阻力
的作用,其动能随位移变化的图像如图所
示,则物体在水平地面上(g取10 m/s2)(  )
A. 所受合力大小为5 N
B. 滑行的总时间为4 s
C. 滑行的加速度大小为1 m/s2
D. 滑行的加速度大小为2.5 m/s2
BD
【解析】 由图像可知,物体前进20 m,动能由50 J变为0,由动能定理得Fx=0-Ek0,解得F=-2.5 N,即物体所受的合力大小为2.5 N,A错误;物体的加速度大小a==2.5 m/s2,
C错误,D正确;由于物体的初速度v0= m/s=
10 m/s,故滑行时间t= s=4 s,B正确。第八章 专题课 动能定理的应用
知识点一 应用动能定理计算变力做功
科学思维
动能定理不仅适用于求恒力做的功,也适用于求变力做的功,同时因为不涉及变力作用的过程分析,应用非常方便。利用动能定理求变力做的功是最常用的方法,当物体受到一个变力和几个恒力作用时,可以用动能定理间接求变力做的功,即W变+W其他=ΔEk。
例1 一个质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂于O点,小球在水平拉力F作用下从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点,此时轻绳与竖直方向的夹角为θ,如图所示,重力加速度为g,则拉力F所做的功为( B )
A. mgLcos θ
B. mgL(1-cos θ)
C. FLsin θ
D. FLcos θ
【解析】 小球缓慢地由P移动到Q,动能不变,只有重力、水平拉力F对小球做功,绳子拉力不做功,由动能定理得-mgL·(1-cos θ)+WF=ΔEk=0,即WF=mgL(1-cos θ),B正确。
变式1 如图所示,有一半径为r=0.5 m的粗糙半圆轨道,A点与圆心O等高,有一质量为m=0.2 kg的物块(可视为质点)从A点由静止滑下,滑至最低点B时速度为v=1 m/s。下列说法中,正确的是(g取10 m/s2)( C )
A. 物块过B点时,对轨道的压力大小是0.4 N
B. 物块过B点时,对轨道的压力大小是2.0 N
C. 物块从A点到B点的过程中,克服摩擦力做的功为0.9 J
D. 物块从A点到B点的过程中,克服摩擦力做的功为0.1 J
【解析】 在B点时,由牛顿第二定律得FN-mg=m,解得FN=2.4 N,由牛顿第三定律可知,物块对轨道的压力大小为2.4 N,A、B错误;从A到B的过程中,由动能定理得mgr-Wf=mv2-0,解得Wf=0.9 J,克服摩擦力做功为0.9 J,C正确,D错误。
[要点总结]
1. 变力对物体做的功不一定为总功,应通过包括变力做功在内的合力做的功等于ΔEk来求解。
2. 合力对物体所做的功对应物体动能的变化,而不是对应物体的动能。
3. 当有多个力做功时,必须明确各力做功的正、负,待求的变力的功若为负功,可以设克服该力做功为W,则表达式中应为-W;也可以设变力的功为W,则字母W本身含有负号。
知识点二 动能定理和图像的综合问题
动能定理与图像综合问题的分析方法
(1)首先看清楚图像的种类(如v-t图像、F-x图像、Ek-x图像等)。
(2)挖掘图像的隐含条件,求出所需物理量。如利用v-t图像与t轴所包围的“面积”求位移,利用F-x图像与x轴所包围的“面积”求功,利用Ek-x图像的斜率求合力等。
(3)再分析还有哪些力做功,根据动能定理列方程,求出相应的物理量。
(4)四类图像所围“面积”:
例2 物体沿直线运动的v-t图像如图所示,已知在第1 s内合力对物体做功为W,下列说法中,正确的是( C )
A. 从第1 s末到第3 s末合力做功为4W
B. 从第3 s末到第5 s末合力做功为-2W
C. 从第5 s末到第7 s末合力做功为W
D. 从第3 s末到第4 s末合力做功为-0.5W
【解析】 由题图可知物体速度变化情况,根据动能定理得第1 s内W=m,从第1 s末到第3 s末W1=mm=0,A错误;从第3 s末到第5 s末W2=0-m=-W,B错误;从第5 s末到第7 s末W3=m(-v0)2-0=W,C正确;从第3 s末到第4 s末W4=mm=-0.75W,D错误。
变式2 (多选)在某一粗糙的水平面上,一质量为2 kg的物体在水平恒定拉力的作用下做匀速直线运动,当运动一段时间后,拉力逐渐减小,且当拉力减小到0时,物体刚好停止运动,如图所示为拉力随位移变化的关系图像。根据以上信息能精确得出或估算得出的物理量有(g取10 m/s2)( ABC )
A. 物体与水平面间的动摩擦因数
B. 合力对物体所做的功
C. 物体做匀速运动时的速度
D. 物体运动的时间
【解析】 物体做匀速直线运动时,拉力F与滑动摩擦力Ff大小相等,物体与水平面间的动摩擦因数为μ==0.35,A正确;减速过程中,由动能定理得WF+Wf=0-mv2,根据F-x图像中图线与x轴围成的面积可以估算力F做的功WF,而Wf=-μmgx,由此可求得合力对物体所做的功及物体做匀速运动时的速度v,B、C正确;因为物体在4~11 m做加速度变化的减速运动,所以运动时间无法求出,D错误。
知识点三 应用动能定理分析多过程问题
一个物体的运动如果包含多个运动阶段,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的各力的做功情况,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。
例3 [2024·长兴中学月考]某游乐场的滑梯可以简化为如图所示的竖直面内的ABCD轨道,AB为长L=6 m、倾角α=37°的斜轨道,BC为水平轨道,CD为半径R=15 m、圆心角β=37°的圆弧轨道,轨道AB段粗糙,其余各段均光滑。一小孩(可视为质点)从A点以初速度v0=2 m/s下滑,沿轨道运动到D点时的速度恰好为0(不计经过B、C点时的能量损失)。已知该小孩的质量m=30 kg,求:(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2,不计空气阻力)
(1)该小孩第一次经过圆弧轨道C点时对圆弧轨道的压力;
(2)该小孩与AB段间的动摩擦因数。
【答案】 (1)420 N,方向竖直向下 (2)0.25
【解析】 (1)由C到D,速度减为0,由动能定理得
-mg(R-Rcos β)=0-m,解得vC=2 m/s,
在C点时,由牛顿第二定律得
FN-mg=m,解得FN=420 N,
根据牛顿第三定律可知,小孩第一次经过圆弧轨道C点时对圆弧轨道的压力为420 N,方向竖直向下。
(2)小孩从A运动到D的过程中,由动能定理得
mgLsin α-μmgLcos α-mgR(1-cos β)=0-m,
解得μ=0.25。
例4 如图所示,粗糙斜面ABC竖直固定放置,斜边AC与一光滑的圆弧轨道DEG相切,切点为D,AD长为L=,圆弧轨道圆心为O,半径为R,∠DOE=θ,∠EOG=90°,OG水平。现有一质量为m、可视为质点的滑块从A点由静止下滑,沿轨道ADEG运功,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,求:
(1)滑块第一次经过E点时对轨道的压力大小;
(2)滑块在斜面上经过的总路程。
【答案】 (1)3mg (2)
【解析】 (1)滑块第一次到达E点时,根据动能定理得
mg[Lsin θ+R(1-cos θ)]-μmgcos θ·L=m,
解得vE=;
由牛顿第二定律有FNE-mg=m。解得FNE=3mg,
根据牛顿第三定律可知,滑块对轨道的压力大小为3mg。
(2)滑块最终将以E点为最低点、D为最高点做往复运动,根据动能定理得mgLsin θ-μmgcos θ·s总=0,解得s总=。
[要点总结]
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,且应计算整个过程中出现过的各力做功的代数和。
  随堂检测
                
1. 如图所示,光滑斜面的顶端固定一弹簧,一质量为m的小球向右滑行,并冲上固定在水平地面上的斜面。设小球在斜面最低点A的速度为v,压缩弹簧至C点时弹簧最短,C点距地面高度为h,重力加速度为g,则从A到C的过程中弹簧弹力做的功是( A )
第1题图
A. mgh-mv2 
B. mv2-mgh
C. -mgh 
D. -
【解析】 由A到C的过程运用动能定理可得-mgh+W=0-mv2,所以W=mgh-mv2,A正确。
2. 如图所示,ABCD是一个盆式容器,盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧,BC是水平的,长度d=0.5 m,盆边缘距地面的高度为h=0.3 m。在A处放一个质量为m的小物块并让其由静止开始下滑(图中小物块未画出)。已知盆内侧壁是光滑的,而盆底BC与小物块间的动摩擦因数μ=0.1。小物块在盆内来回滑动直至最后静止,则小物块最终停下的位置到B点的距离为( D )
第2题图
A. 0.5 m
B. 0.25 m
C. 0.1 m
D. 0
【解析】 设小物块在BC段通过的总路程为s,由于只有盆底BC与小物块之间存在摩擦力,则摩擦力做功为-μmgs,而重力做功与路径无关,由动能定理得mgh-μmgs=0-0,解得s=3 m,由于d=0.5 m,所以小物块在BC上经过3次往复运动后,又回到B点,D正确。
3. (多选)质量为1 kg的物体以某一初速度在水平地面上滑行,由于受到地面摩擦阻力的作用,其动能随位移变化的图像如图所示,则物体在水平地面上(g取10 m/s2)( BD )
第3题图
A. 所受合力大小为5 N
B. 滑行的总时间为4 s
C. 滑行的加速度大小为1 m/s2
D. 滑行的加速度大小为2.5 m/s2
【解析】 由图像可知,物体前进20 m,动能由50 J变为0,由动能定理得Fx=0-Ek0,解得F=-2.5 N,即物体所受的合力大小为2.5 N,A错误;物体的加速度大小a==2.5 m/s2,C错误,D正确;由于物体的初速度v0= m/s=10 m/s,故滑行时间t= s=4 s,B正确。第八章 专题课 动能定理的应用
知识点一 应用动能定理计算变力做功
科学思维
动能定理不仅适用于求恒力做的功,也适用于求变力做的功,同时因为不涉及变力作用的过程分析,应用非常方便。利用动能定理求变力做的功是最常用的方法,当物体受到一个变力和几个恒力作用时,可以用动能定理间接求变力做的功,即W变+W其他=ΔEk。
例1 一个质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂于O点,小球在水平拉力F作用下从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点,此时轻绳与竖直方向的夹角为θ,如图所示,重力加速度为g,则拉力F所做的功为( )
A. mgLcos θ
B. mgL(1-cos θ)
C. FLsin θ
D. FLcos θ
变式1 如图所示,有一半径为r=0.5 m的粗糙半圆轨道,A点与圆心O等高,有一质量为m=0.2 kg的物块(可视为质点)从A点由静止滑下,滑至最低点B时速度为v=1 m/s。下列说法中,正确的是(g取10 m/s2)( )
A. 物块过B点时,对轨道的压力大小是0.4 N
B. 物块过B点时,对轨道的压力大小是2.0 N
C. 物块从A点到B点的过程中,克服摩擦力做的功为0.9 J
D. 物块从A点到B点的过程中,克服摩擦力做的功为0.1 J
[要点总结]
1. 变力对物体做的功不一定为总功,应通过包括变力做功在内的合力做的功等于ΔEk来求解。
2. 合力对物体所做的功对应物体动能的变化,而不是对应物体的动能。
3. 当有多个力做功时,必须明确各力做功的正、负,待求的变力的功若为负功,可以设克服该力做功为W,则表达式中应为-W;也可以设变力的功为W,则字母W本身含有负号。
知识点二 动能定理和图像的综合问题
动能定理与图像综合问题的分析方法
(1)首先看清楚图像的种类(如v-t图像、F-x图像、Ek-x图像等)。
(2)挖掘图像的隐含条件,求出所需物理量。如利用v-t图像与t轴所包围的“面积”求位移,利用F-x图像与x轴所包围的“面积”求功,利用Ek-x图像的斜率求合力等。
(3)再分析还有哪些力做功,根据动能定理列方程,求出相应的物理量。
(4)四类图像所围“面积”:
例2 物体沿直线运动的v-t图像如图所示,已知在第1 s内合力对物体做功为W,下列说法中,正确的是( )
A. 从第1 s末到第3 s末合力做功为4W
B. 从第3 s末到第5 s末合力做功为-2W
C. 从第5 s末到第7 s末合力做功为W
D. 从第3 s末到第4 s末合力做功为-0.5W
变式2 (多选)在某一粗糙的水平面上,一质量为2 kg的物体在水平恒定拉力的作用下做匀速直线运动,当运动一段时间后,拉力逐渐减小,且当拉力减小到0时,物体刚好停止运动,如图所示为拉力随位移变化的关系图像。根据以上信息能精确得出或估算得出的物理量有(g取10 m/s2)( )
A. 物体与水平面间的动摩擦因数
B. 合力对物体所做的功
C. 物体做匀速运动时的速度
D. 物体运动的时间
知识点三 应用动能定理分析多过程问题
一个物体的运动如果包含多个运动阶段,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的各力的做功情况,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。
例3 [2024·长兴中学月考]某游乐场的滑梯可以简化为如图所示的竖直面内的ABCD轨道,AB为长L=6 m、倾角α=37°的斜轨道,BC为水平轨道,CD为半径R=15 m、圆心角β=37°的圆弧轨道,轨道AB段粗糙,其余各段均光滑。一小孩(可视为质点)从A点以初速度v0=2 m/s下滑,沿轨道运动到D点时的速度恰好为0(不计经过B、C点时的能量损失)。已知该小孩的质量m=30 kg,求:(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2,不计空气阻力)
(1)该小孩第一次经过圆弧轨道C点时对圆弧轨道的压力;
(2)该小孩与AB段间的动摩擦因数。
例4 如图所示,粗糙斜面ABC竖直固定放置,斜边AC与一光滑的圆弧轨道DEG相切,切点为D,AD长为L=,圆弧轨道圆心为O,半径为R,∠DOE=θ,∠EOG=90°,OG水平。现有一质量为m、可视为质点的滑块从A点由静止下滑,沿轨道ADEG运功,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,求:
(1)滑块第一次经过E点时对轨道的压力大小;
(2)滑块在斜面上经过的总路程。
[要点总结]
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,且应计算整个过程中出现过的各力做功的代数和。
  随堂检测
                
1. 如图所示,光滑斜面的顶端固定一弹簧,一质量为m的小球向右滑行,并冲上固定在水平地面上的斜面。设小球在斜面最低点A的速度为v,压缩弹簧至C点时弹簧最短,C点距地面高度为h,重力加速度为g,则从A到C的过程中弹簧弹力做的功是( )
第1题图
A. mgh-mv2 
B. mv2-mgh
C. -mgh 
D. -
2. 如图所示,ABCD是一个盆式容器,盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧,BC是水平的,长度d=0.5 m,盆边缘距地面的高度为h=0.3 m。在A处放一个质量为m的小物块并让其由静止开始下滑(图中小物块未画出)。已知盆内侧壁是光滑的,而盆底BC与小物块间的动摩擦因数μ=0.1。小物块在盆内来回滑动直至最后静止,则小物块最终停下的位置到B点的距离为( )
第2题图
A. 0.5 m
B. 0.25 m
C. 0.1 m
D. 0
3. (多选)质量为1 kg的物体以某一初速度在水平地面上滑行,由于受到地面摩擦阻力的作用,其动能随位移变化的图像如图所示,则物体在水平地面上(g取10 m/s2)( )
第3题图
A. 所受合力大小为5 N
B. 滑行的总时间为4 s
C. 滑行的加速度大小为1 m/s2
D. 滑行的加速度大小为2.5 m/s2

展开更多......

收起↑

资源列表