7.7 习题课　动能定理的综合应用（课件）-格邦高中阶段2019-2020学年下学期高一物理必修2同步课件

7.7 习题课　动能定理的综合应用 讲重点、研典题、学方法 典型问题剖析 谢谢 第七章　机械能守恒定律 ★知识点一　应用动能定理求变力做的功　　　 |知识归纳| 1．动能定理不仅适用于求恒力做功，也适用于求变力做功，同时因为不涉及变力作用的过程分析，应用非常方便． 2．利用动能定理求变力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. 3．当机车以恒定功率启动，牵引力为变力时，那么牵引力做的功可表示为W＝Pt. |例题展示| 【例1】　如图所示，某人利用跨过定滑轮的轻绳拉质量为10 kg的物体．定滑轮的位置比A点高3 m．若此人缓慢地将绳从A点拉到同一水平高度的B点，且A、B两点处绳与水平方向的夹角分别为37°和30°，则此人拉绳的力做了多少功？(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，不计滑轮的摩擦) [解析]　取物体为研究对象，设绳的拉力对物体做的功为W.如图所示，根据题意有h＝3 m 物体升高的高度Δh＝eq \f(h,sin 30°)－eq \f(h,sin 37°)① 对全过程应用动能定理W－mgΔh＝0② 由①②两式联立并代入数据解得W＝100 J 则人拉绳的力所做的功W人＝W＝100 J. [答案]　100 J [方 法 技 巧] 求变力做功的两点说明 (1)所求变力的功可以是合力的功，也可以是其中一个力的功，但动能定理中，合力的功才等于动能的变化量． (2)待求变力的功一般用符号W表示，但要分清结果是变力的功，还是克服此变力的功． |对点训练| 1．如图所示，AB为eq \f(1,4)圆弧轨道，BC为水平直轨道，圆弧的半径为R，BC的长度也是R，一质量为m的物体，与两个轨道间的动摩擦因数都为μ，当它由轨道顶端A从静止开始下落，恰好运动到C处停止，那么物体在AB段克服摩擦力所做的功为(　　) A.eq \f(1,2)μmgR　　　 B．mgR C．－mgR D．(1－μ)mgR 解析：选D　设物体在AB段克服摩擦力所做的功为WAB，物体从A到C的全过程，根据动能定理，有mgR－WAB－μmgR＝0，所以有WAB＝mgR－μmgR＝(1－μ)mgR. 2．(多选)质量为m的汽车在平直公路上行驶，发动机的功率P和汽车受到的阻力Ff均恒定不变，在时间t内，汽车的速度由v0增加到最大速度vm，汽车前进的距离为s，则此段时间内发动机所做的功W可表示为(　　) A．W＝Pt B．W＝Ffs C．W＝eq \f(1,2)mveq \o\al(m, 2)－eq \f(1,2)mveq \o\al(0, 2)＋Ffs D．W＝eq \f(1,2)mveq \o\al(m, 2)＋Ffs 解析：选AC　由题意知，发动机功率不变，故t时间内发动机做功W＝Pt，所以A正确；车做加速运动，故牵引力大于阻力Ff，所以B错误；根据动能定理W－Ffs＝eq \f(1,2)mveq \o\al(m, 2)－eq \f(1,2)mveq \o\al(0, 2)，所以C正确，D错误． ★知识点二　动能定理与图象结合　 |知识归纳| 利用物体的运动图象可以了解物体的运动情况，要特别注意图象的形状、交点、截距、斜率、面积等信息．动能定理经常和图象问题综合起来，分析时一定要弄清图象的物理意义，并结合相应的物理情境选择合理的规律求解． |例题展示| 【例2】　质量m＝1 kg的物体，在水平拉力F的作用下，沿粗糙水平面运动，在位移是4 m时，拉力F停止作用，运动到位移是8 m时物体停止，运动过程中Ek­x的图象如图所示，g取10 m/s2，求： (1)物体和平面间的动摩擦因数； (2)拉力F的大小． [解析]　(1)在运动的第二阶段，物体在位移x2＝4 m内，动能由Ek＝10 J变为零． 由动能定理得：－μmgx2＝0－Ek； 故动摩擦因数μ＝eq \f(Ek,mgx2)＝eq \f(10,1×10×4)＝0.25. (2)在运动的第一阶段，物体位移x1＝4 m，初动能Ek0＝2 J 根据动能定理得：Fx1－μmgx1＝Ek－Ek0，所以F＝4.5 N. [答案]　(1)0.25　(2)4.5 N [方 法 技 巧] 分析动能定理与图象结合问题“三步走” |对点训练| 3．(多选)在平直公路上，汽车由静止开始做匀加速直线运动，当速度达到vmax后，立即关闭发动机直至静止，汽车运动的v­t图象如图所示，设汽车的牵引力为F，受到的摩擦力为Ff，全程中牵引力做功为W1，克服摩擦力做功为W2，则(　　) A．F∶Ff＝1∶3　　　　　 B．W1∶W2＝1∶1 C．F∶Ff＝4∶1 D．W1∶W2＝1∶3 解析：选BC　对汽车运动的全过程，由动能定理得：W1－