1、图 421动能定理、机械能守恒知识及练习功 功是力和在力的方向上发生的位移的乘积 W=Fscos功率 物体做功的快慢 P=W/t=Fv动能 物体由于运动而具有的能 E=1/2(mv2)动能定理 合外力对物体做的总功等与物体动能的变化 W 合=2121mv应用动能定理的两种方法及解题步骤1分段研究:明确研究对象的研究过程,针对每一个研究过程,利用动能定理分别列方程求解,前一阶段的末状态(末速度等)是后一阶段的初状态(初速度等) 2整段研究:明确研究对象的研究过程,找出整个过程的始末状态的速度情况,利用动能定理列方程求解,特别强调的是要对物体进行正确的受力分析,明确各力的做功情况,最后求出不同过程
2、、不同时间段各力做功的代数和3解题步骤:(1)选取研究对象,明确它的运动过程;(2)分析研究对象的受力情况和各个力做功情况:受哪些力? 每个力是否做功? 做正功还是做负功? 做多少功? 然后求各个外力做功的代数和;(3)明确物体在过程始末状态的动能 和 ;k1E2(4)列出动能定理的方程 及其它必要的辅助方程,进行求解k2W例 一铅球运动员,奋力一推将 8kg 的铅球推出 10m 远铅球落地后将地面击出一坑,有经验的专家根据坑的深度形状认为铅球落地时的速度大致是 12ms若铅球出手时的高度是 2m,求推球过程中运动员对球做的功大约是多少焦耳?(416J)如图 421 所示, AB 与 CD 为
3、两个对称斜面,其上部足够长,下部分别与一个光滑的圆弧面的两端相切,圆弧圆心角为 120o,半径 R 为 20 m,一个物体在离弧底 E 高度为 h = 30 m 处,以初速度 40 m/s 沿斜面运动若物体与两斜面的动摩擦因数为 002,则物体在两斜面上(不包括圆弧部分)一共能走多长路程?( g 取 10 m/s2)1 某同学投掷铅球每次出手时,铅球速度的大小相等,但方向与水平面的夹角不同关于出手时铅球的动能,下列判断正确的是( )A夹角越大,动能越大 B夹角越大,动能越小C夹角为 45o 时,动能最大 D动能的大小与夹角无关2、一个质量为 0.3kg 的弹性小球,在光滑水平面上以 6m/s
4、的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,反弹后速度大小与碰撞前相同。则碰撞前后小球速度变化量的大小v 和碰撞过程中墙对小球做功的大小 W 为( ) J0sm/120W8.10A、 B、 C、 D、3、关于做功和物体动能变化的关系,正确的是( )A、只有动力对物体做功时,物体动能可能减少 B、物体克服阻力做功时,它的动能一定减少C、动力和阻力都对物体做功,物体的动能一定变化D、外力对物体做功的代数和等于物体的末动能和初动能之差4 水平地面上,一运动物体在 10 N 摩擦力的作用下,前进 5 m 后停止,在这一过程中物体的动能改变了( ) A10 J B25 J C50 J D100 J5、
5、一质量为 2kg 的滑块,以 4m/s 的速度在光滑的水平面上滑动,从某一时刻起,给滑块施加一个与运动方向相同的水平力,经过一段时间,滑块的速度大小变为 5m/s,则在这段时间里,水平力做的功为( )A、9J B、16J C、25J D、41J6、一学生用 100N 的力将质量为 0.5kg 的球以 8m/s 的初速度沿水平方向踢出 20m 远,则这个学生对球做的功是( )A、200J B 、16J C、1000J D、无法确定7、如图,在高为 H 的平台上以初速 抛出一个质量为 m 的小球,不计空气阻力,当它到达离抛出点的竖直距离为 h 的 B 时,小球的动能增量为( )A、 + B、 +2
6、01mg201mghC、 D、8、质量不等但有相同初速度的两物体,在动摩擦因数相同的水平地面上滑行直到停止,则下列判断正确的是( )A、质量大的物体滑行距离大 B、质量小的物体滑行距离大C、它们滑行的距离一样大 D、质量小的滑行时间短9、如图所示,传送带匀速运动,带动货物匀速上升,在这个过程中,对货物的动能和重力势能分析正确的是( )A动能增加 B动能不变C重力势能不变 D重力势能减少14、某人用手将 1kg 物体由静止向上提起 1m ,这时物体的速度为 2m/s,则下列说法正确的是(g=10m/s) ( )A手对物体做功 10J B合外力做功 2J C合外力做功 12J D物体克服重力做功
7、12J15、如图所示,距地面 h 高处以初速度 沿水平方向抛出一个物体,不计空气阻力,物体在下落0过程中,运动轨迹是一条抛物线,下列说法正确的是( )A、 物体在 c 点比 a 点具有的机械能大B、 物体在 a 点比 c 点具有的动能大C、 物体在 a、b、c 三点具有的动能一样大D、 物体在 a、b、c 三点具有的机械能相等16如图所示,细绳下端拴一个重球,上端固定在支架上,把重球从平衡位置 B 拉到 A,放开手重球就在 AC 间往复运动,若在 B1 点固定一根钉子,重球仍从 A 点放手,球摆动到 B 点时,绳子被钉子挡住,重球绕 B1 点继续摆动,此后,重球所能达到的最高点(不计空气阻力)
8、 ( )A一定在 AC 连线上 B一定在 AC 连线的上方C一定在 AC 连线下方 D可能在 AC 连线的上方17、2002 年 3 月 25 日,我国成功地发射了“神舟 5 号”载人试验飞船,经过 6 天多的太空飞行,飞船的回收舱于 4 月 1 日顺利返回地面。已知飞船在太空中运行的轨道是一个椭圆,椭圆的一个焦点是地球的球心,如图所示,飞船在运行中是无动力飞行,只受到地球对它的万有引力作用。在飞船从轨道的 A 点沿箭头方向运行到 B 点的过程中( ) 飞船的速度逐渐减小 飞船的速度逐渐增大 飞船的机械能守恒 飞船的机械能逐渐增大A、 B、 C、 D、18、2003 年 11 月份,太阳风暴频
9、发,太阳风暴使“神舟”五号轨道舱运动轨道上的稀薄大气密度增加,轨道舱飞行阻力加大,如果不进行轨道维持,飞船轨道舱的轨道高度就会逐渐降低,在这种情况下,飞船轨道舱的动能、重力势能和机械能变化的关系应该是 ( )A动能、重力势能和机械能逐渐减小B重力势能逐渐减小,动能逐渐增大,机械能不变C重力势能逐渐增大,动能逐渐减小,机械能不变D重力势能逐渐减小,动能逐渐增大,机械能逐渐减小19、如图所示,一辆汽车从凸桥上的 A 点匀速运动到等高的 B 点,以下说法中正确的是( )A由于车速不变,所以汽车从 A 到 B 过程中机械能不变B牵引力对汽车做的功大于汽车克服阻力做的功C汽车在运动过程中所受合外力为零D
10、汽车所受的合外力做功为零20、如图所示,两质量相同的小球 A、B 分别用线悬在等高的 O1、O 2 点,A 球的悬线比 B 球的长.把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放,则经最低点时(以悬点为零势能点)下列说法不正确的是( ) A.A 球的速度大于 B 球的速度B.A 球的动能大于 B 球的动能C.A 球的机械能大于 B 球的机械能D. A 球的机械能等于 B 球的机械能 1 如图 426 所示,质量为 M=02 kg 的木块放在水平台面上,台面比水平地面高出 h=020m,木块离台的右端 L=17m质量为 m=010M 的子弹以 v0=180m/s 的速度水平射向木块,当子弹以v=90m
11、/s 的速度水平射出时,木块的速度为 v1=9m/s(此过程作用时间极短,可认为木块的位移为零)若木块落到水平地面时的落地点到台面右端的水平距离为 s=16m,求:(1)木块对子弹所做的功 W1 和子弹对木块所做的功 W2 ;(2)木块与台面间的动摩擦因数为 2 为了安全,在公路上行驶的汽车间应保持必要的距离,已知某高速公路的最高限速 vmax = 120 km/h,假设前方车突然停止,后车司机发现这一情况,经制动到汽车开始减速所通过的位移为 17 m,制动时汽车受到的阻力为汽车受到的重力的 05 倍,该高速公路上汽车间的距离至少应为多大?(g取 10 m/s2)L hs图 4263 从空中以
12、 40m/s 的初速度平抛一重为 10N 的物体,物体在空中运动 3s 落地不计空气阻力, g 取10m/s2,求:(1)物体落地时重力的瞬时功率;(2)物体下落过程中重力的平均功率4 一辆汽车的质量为 1000kg当汽油全部用完时,距加油站还有 125m 的距离,不得不用人力将汽车沿直线推到加油站去加油如果两个推车人的推力均为 980N,把车子推到加油站,两人对汽车所做的功总共是多少?能力提升题如图 4-3-9 所示,质量不计的轻杆一端安装在水平轴 O 上,杆的中央和另一端分别固定一个质量均为m 的小球 A 和 B(可以当做质点) ,杆长为 L,将轻杆从静止开始释放,不计空气阻力.当轻杆通过竖直位置时,求:小球 A、B 的速度各是多少?图 4-3-9