习题课 动能定理的应用
应用动能定理求变力做功
[要点归纳]
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。
[精典示例]
[例1] 如图1,一半径为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( )
图1
A.mgR B.mgR
C.mgR D.mgR
解析 在Q点,N-mg=,所以v=;由P到Q根据动能定理得mgR-Wf=mv2,解得Wf=mgR,故C正确。
答案 C
(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。
[针对训练1] 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