高一物理探究外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系(存儲(chǔ)版)
【正文】 (或求出 )物體的動(dòng)能變化 ΔEk＝Ek2－ Ek1，就可以間接求得變力做功． (2)與用牛頓定律解題的比較 牛頓定律 動(dòng)能定理 相 同點(diǎn) 確定研究對(duì)象，對(duì)物體進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析 適用條件 只能研究在恒力作用下物體做直線運(yùn)動(dòng) 對(duì)于在恒力或變力作用下，物體做直線或曲線運(yùn)動(dòng)均適用 應(yīng)用 方法 要考慮運(yùn)動(dòng)過(guò)程的每一個(gè)細(xì)節(jié)，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解題 只考慮各力的做功情況及初、末狀態(tài)的動(dòng)能 運(yùn)算方法 矢量運(yùn)算 代數(shù)運(yùn)算 兩種思路對(duì)比可以看出應(yīng)用動(dòng)能定理解題不涉及加速度、時(shí)間，不涉及矢量運(yùn)算，運(yùn)算簡(jiǎn)單不易出錯(cuò)． 特別提醒： 有些問(wèn)題 ， 用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)可以求解 ， 用動(dòng)能定理也可以求解 ， 但由于應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí)不需要考慮運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的一些細(xì)節(jié) ， 所以用動(dòng)能定理求解更簡(jiǎn)潔一些 ． 即時(shí)應(yīng)用 (即時(shí)突破 ， 小試牛刀 ) 2． (單選 )如圖 4－ 3－ 3所示 ， 光滑水平桌面上開(kāi)一個(gè)光滑小孔 ， 從孔中穿一根細(xì)繩 ， 繩一端系一個(gè)小球 ， 另一端用力 F1向下拉 ， 以維持小球在光滑水平面上做半徑為 R1的勻速圓周運(yùn)動(dòng) ． 今改變拉力 ， 當(dāng)大小變?yōu)?F2時(shí) ， 小球仍在水平桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng) ， 但半徑變?yōu)?R1變?yōu)?R2過(guò)程中 ， 拉力對(duì)小球做的功是 ( ) A.? F 2 － F 1 ?2( R 2 － R 1 ) B.12( F 2 R 2 － F 1 R 1 ) C.? F 2 ＋ F 1 ?2( R 2 － R 1 ) D .12( F 2 R 2 ＋ F 1 R 1 圖 4－ 3－ 3 解析： 選 B. 本題不能運(yùn)用功的公式求解，應(yīng)用動(dòng)能定理則可方便地求出結(jié)果． 設(shè)半徑為 R1和 R2時(shí)，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小分別為 v1和 v2，由向心力公式得：F1＝m v21R1，同理： F2＝m v22R2. 由動(dòng)能定理得： W ＝12m v22－12m v21，聯(lián)立得： W ＝12( F2R2－ F1R1) ，選項(xiàng) B 對(duì)． 課堂互動(dòng)講練 探究外力做功與物體動(dòng)能的變化 在 “ 探究外力做功與物體動(dòng)能的變化 ” 的實(shí)驗(yàn)中 ， 已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的電源的頻率為 50 Hz， 查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?g＝ m/s2， 測(cè)得所用的重物的質(zhì)量為 跡清晰的紙帶 ， 如圖 4－ 3－ 4， 把第一個(gè)點(diǎn)記作 O，另選連續(xù)的四個(gè)點(diǎn) A、 B、 C、 D作為測(cè)量的點(diǎn) ，經(jīng)測(cè)量知道 A、 B、 C、 D各點(diǎn)到 O點(diǎn)的距離分別 例 1 是 cm、 cm、 cm、 以上數(shù)據(jù)，可知重物由 O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 C點(diǎn)，重力做的功為 ________J，動(dòng)能的增加量等于 ________J(取三位有效數(shù)字 )．結(jié)論是在誤差允許的范圍內(nèi)________． 圖 4－ 3－ 4 【精講精析】 打點(diǎn)周期 T ＝150s ＝ 0 . 0 2 s . 由 O → C ，物體重力做功為 WG＝ m g h ＝ 1 . 0 0 9 .8 0 7 7 . 7 6 10－ 2 J ＝7 .6 2 J. 打下
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