8.3 动能和动能定理(习题课) 课件 -2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第八章 机械能守恒定律 第3节 动能和动能定理(习题课) 【回顾】 重力做功对应于重力势能的变化 WG＝mgh1－mgh2 重力势能 EP＝ mgh 弹力做功对应于弹性势能的变化 WF＝EP1－ EP2 弹性势能 合外力做功对应于动能的变化 动能 【习题课】动能定理的应用 动能定理 直线运动 曲线运动 变力做功 多过程问题 【例题1】(多选)同一物体分别从高度相同，倾角不同的光滑斜面的顶端滑到底端时，相同的物理量是( ) A.动能 B.速度 C.速率 D.重力所做的功 一、直线运动 【解析】 ACD 【例题2】物体在恒定水平推力F的作用下沿粗糙水平面由静止开始运动，发生位移s1后即撤去力F ，物体继续运动一段距离后停止。整个过程的v–t图线如图所示，求推力F与阻力f的比值。 一、直线运动 F s s1 01234 v t 【解法1】 对全段，有 Fs1 – fs = 0 ，s∶s1 = 4∶1 【解法2】 对F作用过程，有 对撤去F过程，有 则 F∶f = 4∶1 一、直线运动 【例题3】物体从高H处由静止自由落下，不计空气阻力，落至地面沙坑下h处停下，求物体在沙坑中受到的平均阻力是其重力的多少倍？ H h G G f 【解析】 全过程用动能定理，得 G(H+h) – fh = 0 则 二、曲线运动 【例题4】某人从距地面25m高处水平抛出一小球，小球质量100g，出手时速度大小 为10m/s，落地时的速度大小为 16m/s，取g=10m/s2，求： (1)人抛球时对小球做多少功？ (2)小球在空中运动时克服阻力做功多少？ v0 h v 【解析】(1)对人抛球的过程，有 (2)对球空中运动过程，有 ，则 Wf =17.2J 【例题5】如图所示，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高，质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q时，对轨道的正压力为2mg，重力加速度大小为g。质点自P滑到Q的过程中，克服摩擦力所做的功为( ) 二、曲线运动 【解析】 C 二、曲线运动 【例题6】如图，光滑水平薄板中心有一个小孔，在孔内穿过一条质量不计的细绳，绳的一端系一小球，小球以O为圆心在板上做匀速圆周运动，半径为R，此时绳的拉力为F，若逐渐增大拉力至8F，小球仍以O为圆心做半径为0.5R的匀速圆周运动，则此过程中绳的拉力做的功为多少？ F 【解析】初状态 , 末状态 , 由动能定理，得 三、变力做功 【例题7】质量为m的物体以初速度v0沿水平面向左开始运动，起始点A与一轻弹簧O端相距x，如图所示，已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，物体与弹簧相碰后，弹簧的最大压缩量为l，则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短，物体克服弹簧 弹力所做的功为(　　) A. -μmg(x+l) B. -μmgl C. μmgx D. μmg(x+l) A 三、变力做功 【例题8】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的作用下，从平衡位置P点缓慢地移到Q点，轻绳与竖直方向的夹角为θ，则力F所做的功为( ) A. mglcos B. mgl(1 – cos ) C. Flsin D. Flcos G FT B 三、变力做功 【例题9】如图所示，一内壁粗糙的环形细管位于竖直平面内，环的半径为R(比细管的内径大得多)，在圆管中有一个直径与内径相同的小球(可视为质点)，小球的质量为m，设某一时刻小球通过圆管的最低点时对管壁的压力大小为6mg。此后小球做 圆周运动，经过半个圆周恰能通过最高点， 则在此过程中小球克服摩擦力所做的功是( ) A. 3mgR B. 2mgR C. mgR D. mgR/2 R D 四、多过程问题 【例题10】如图所示，质量m＝1kg的木块静止在高h＝1.2m的平台上，木块与平台间的动摩擦因数μ＝0.2，用水平推力F＝20N，使木块产生位移l1＝3m时撤去，木块又滑行l2＝1m后飞出平台，求木块落地时