高三物理一輪復習課件第5章第二節(jié)動能動能定理-文庫吧在線文庫
【正文】 10 m/s2) 圖 5－ 2－ 2 解析： 法一：小球的運動分為自由下落和陷入沙坑減速運動兩個過程，根據(jù)動能定理，分段列式． 設(shè)鉛球自由下落到沙面時的速度為 v ，則 m g H ＝12m v2－ 0 設(shè)鉛球在沙中受到的阻力為 F ，則 m g h － Fh ＝ 0 －12m v2 代入數(shù)據(jù)解得 F ＝ 2 0 2 0 N. 法二：全程列式．全過程中重力做功 mg ( H ＋ h ) ，進入沙中阻力做功－ Fh ，全程來看動能變化為零，則由 W ＝ E k2 － E k1 得 mg ( H ＋ h ) － Fh ＝ 0 解得 F ＝mg ? H ＋ h ?h＝2 10 ? 2 ＋ 0 . 0 2 ?0 . 0 2N ＝ 2 0 2 0 N. 答案： 2020 N 經(jīng)典題型探究 應(yīng)用動能定理求變力的功 例 1 (2022年泰州第一次聯(lián)考 )如圖 5－ 2－ 3所示 ，半徑為 R的金屬環(huán)豎直放置 ， 環(huán)上套有一質(zhì)量為 m的小球 ， 小球開始時靜止于最低點 ． 現(xiàn)給小球一沖擊 ， 使它以初速度 v0沿環(huán)上滑 ， 已知 v0＝ .求： 6Rg 圖 5－ 2－ 3 (1)若金屬環(huán)光滑，小球運動到環(huán)的最高點時，環(huán)對小球作用力的大小和方向． (2)若金屬環(huán)粗糙，小球運動到環(huán)的最高點與環(huán)恰無作用力，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(guān)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(yīng)用動能表達式時，搞清初、末狀態(tài)． 【解析】 ( 1 ) 設(shè)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(zhì)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(shù)為 μ，現(xiàn)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(shù)， 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
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