高三物理一輪復習課件第5章第二節(jié)動能動能定理-wenkub
2023-01-22 13:38:55 本頁面
【正文】 無作用力，小球從最低點運動到最高點的過程中克服摩擦力所做的功． 【 思路點撥 】 解題的關鍵是抓住小球到最高點恰無作用力，此時重力作為向心力，在應用動能表達式時，搞清初、末狀態(tài)． 【解析】 ( 1 ) 設小球到最高點速度為 v 1 ， 由動能定理得： － 2 m g R ＝12m v21 －12m v20 ， v 1 ＝ 2 gR ， 在最高點 mg ＋ F N ＝ mv21R， F N ＝ mg ，方向豎直向下． ( 2 ) 小球在最高點與環(huán)作用力恰為 0 時，速度為 v 2 ， 則 mg ＝ mv22R， v 2 ＝ gR ， 從最低點到最高點：－ mg 2 R － W 克 ＝12m v22 －12m v20 ， 解得 W 克 ＝12m g R . 【答案】 ( 1 ) mg ，豎直向下 ( 2 ) 12 m g R 【 方法技巧 】 用動能定理求變力的功，是非常方便的，但是必須已知物體始末兩個狀態(tài)的速度，以及在中間過程中其他力對物體做的功． 變式訓練 1 (2022年湖北黃岡模擬 )如圖 5－ 2－ 4所示，一個質量為 m的圓環(huán)套在一根固定的水平直桿上，環(huán)與桿的動摩擦因數為 μ，現給環(huán)一個向右的初速度 v0，如果在運動過程中還受到一個方向始終豎直向上的力 F的作用，已知力 F的大小為 F＝ kv(k為常數， v為環(huán)的運動速度 )，則環(huán)在整個運動過程中克服摩擦力所做的功 (假設桿足夠長 ) 可能為 ( ) 圖 5－ 2－ 4 A.12m v20 B ． 0 C.12m v20 ＋m3g22 k2 D.12m v20 －m3g22 k2 答案： ABD 應用動能定律求解多過程問題 例 2 如圖 5 － 2 － 5 所示是某公司設計的“ 2 0 0 9 ” 玩具軌道，是用透明的薄壁圓管彎成的豎直軌道，其中引入管道 AB 及 “ 2 0 0 ” 管道是粗糙的， AB 是與 “ 2 0 0 9 ” 管道平滑連接的豎直放置的半徑為 R ＝ 0 . 4 m 的14圓管軌道 ，已知 AB 圓管軌道半徑與 “ 0 ” 字型圓形軌道半徑相同． “9” 管道是由半徑為 2 R 的光滑14圓弧和半徑為 R 的光滑34圓弧以及兩段光滑的水平管道、一段光滑的豎直管道組成， “ 2 0 0 ” 管道和 “9” 管道兩者間有一小縫隙 P ，現讓質量 m ＝ 0 . 5 k g 的閃光小球 ( 可視為質點 ) 從距 A 點高 H ＝ 2 . 4 m 處自由下落，并由 A 點進入軌道 AB ，已知小球到達縫隙 P 時的速率為 v＝ 8 m /s ， g 取 1 0 m /s2. 求： (1)小球通過粗糙管道過程中克服摩
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