2018-2019学年高中物理粤教版必修二 第四章 微型专题5 利用动能定理分析变力做功和多过程问题
2018-2019学年高中物理粤教版必修二 第四章 微型专题5 利用动能定理分析变力做功和多过程问题第3页

【考点】应用动能定理进行有关的计算

【题点】应用动能定理求功

二、利用动能定理分析多过程问题

一个物体的运动如果包含多个运动阶段,可以选择分段或全程应用动能定理.

(1)分段应用动能定理时,将复杂的过程分割成一个个子过程,对每个子过程的做功情况和初、末动能进行分析,然后针对每个子过程应用动能定理列式,然后联立求解.

(2)全程应用动能定理时,分析整个过程中出现过的各力的做功情况,分析每个力做的功,确定整个过程中合外力做的总功,然后确定整个过程的初、末动能,针对整个过程利用动能定理列式求解.

当题目不涉及中间量时,选择全程应用动能定理更简单,更方便.

注意:当物体运动过程中涉及多个力做功时,各力对应的位移可能不相同,计算各力做功时,应注意各力对应的位移.计算总功时,应计算整个过程中出现过的各力做功的代数和.

例2 如图3所示,右端连有一个光滑弧形槽的水平桌面AB长L=1.5 m,一个质量为m=0.5 kg的木块在F=1.5 N的水平拉力作用下,从桌面上的A端由静止开始向右运动,木块到达B端时撤去拉力F,木块与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10 m/s2.求:

图3

(1)木块沿弧形槽上升的最大高度(木块未离开弧形槽);

(2)木块沿弧形槽滑回B端后,在水平桌面上滑行的最大距离.

答案 (1)0.15 m (2)0.75 m

解析 (1)设木块沿弧形槽上升的最大高度为h,木块在最高点时的速度为零.从木块开始运动到沿弧形槽上升到最大高度处,由动能定理得:

FL-fL-mgh=0

其中f=μFN=μmg=0.2×0.5×10 N=1.0 N

所以h== m=0.15 m

(2)设木块离开B点后沿桌面滑行的最大距离为x.由动能定理得: