习题课 动能定理的应用
应用动能定理求变力的功
[要点归纳]
1.应用动能定理求变力的功是常用的方法,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。
2.当机车以恒定功率启动时,牵引力为变力,牵引力做的功可表示为W=Pt。
[试题案例]
[例1] 如图1所示,AB为圆弧轨道,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,与两个轨道的动摩擦因数都为μ,当它由轨道顶端A从静止下滑时,恰好运动到C处停止,那么物体在AB段克服摩擦力做功为( )
图1
A.μmgR B.mgR
C.mgR D.(1-μ)mgR
解析 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。选项D正确。
答案 D
[例2] (多选)质量为m的汽车在平直的公路上行驶,某时刻速度为v0,从该时刻起汽车开始加速,经过时间t前进的距离为s,此时速度达到最大值vmax,设在加速过程中发动机的功率恒为P,汽车所受阻力恒为f,则这段时间内牵引力所做的功为( )
A.Pt B.fvmaxt