1、熱點突破： 動能定理在多過程中 的應(yīng)用,1.熱點透析,2.典例剖析,3.規(guī)律方法,4.跟蹤訓(xùn)練,5.真題演練,第五章 機械能及其守恒定律,一、熱點透析,1.熱點透析,能優(yōu)先考慮應(yīng)用動能定理解答的問題,(1)物理過程中不涉及加速度、時間的問題； (2)有多個物理過程且不需要研究整個過程中的中間狀態(tài)的問題; (3)曲線運動問題，或者變力做功的問題； (4)含有F、l、m、v、w、Ek等物理量的力學(xué)問題.,1應(yīng)用動能定理解題應(yīng)抓好“兩狀態(tài)，一過程”,“兩狀態(tài)”即明確研究對象的始、末狀態(tài)的速度或動能情況。 “一過程”即明確研究過程，確定這一過程研究對象的受力情況和位置變化或位移信息。,確定研究對象和研

2、究過程,幾個力？恒力還是變力？,運動性質(zhì)及特點,運動分析,受力分析,是否做功? 正功 還是負(fù)功?,明確初、末動能,做功 情況,動能 分析,動能 定理,分階段 或 全過程列方程,解方程 討論 結(jié)果,牛頓運動定律,運動規(guī)律,2應(yīng)用動能定理的解題步驟,二、典例剖析,2. 典例剖析,審題 析疑,1.小球由P到A過程中,遵從平拋運動規(guī)律及動能定理.,2.小球從A經(jīng)B到C過程, 遵從動能定理及圓周運動規(guī)律.,【例2】(2016甘肅張掖二模)如圖,一個質(zhì)量為0.6 kg的小球以某一初速度從P點水平拋出,恰好從光滑圓弧ABC的A點的切線方向進入圓弧(不計空氣阻力,進入圓弧時無機械能損失)。已知圓弧的半徑R0.

3、3 m,60,小球到達A點時的速度vA4 m/s。g取10 m/s2，求： (1)小球做平拋運動的初速度v0； (2)P點與A點的高度差； (3)小球到達圓弧最高點C時對軌道的壓力。,審題中要注意區(qū)分不同過程的受力情況及運動規(guī)律.,轉(zhuǎn) 解析,vA,轉(zhuǎn) 原題,【擴展延伸】 (1)在【例2】中，求小球經(jīng)過最低點B時對軌道的壓力大小。 (2)在【例2】中，若圓弧軌道粗糙，小球恰好能夠經(jīng)過最高點C，求此過程小球克服摩擦力所做的功。,顯隱解析,【備選】 如圖示,一根直桿由粗細(xì)相同的兩段構(gòu)成,其中AB段為長x15 m的粗糙桿,BC段為長x21 m的光滑桿.將桿與水平面成53角固定在一塊彈性擋板上,在桿上套

4、一質(zhì)量m0.5 kg、孔徑略大于桿直徑的圓環(huán).開始時,圓環(huán)靜止在桿底端A.現(xiàn)用沿桿向上的恒力F拉圓環(huán),當(dāng)圓環(huán)運動到B點時撤去F，圓環(huán)剛好能到達頂端C，然后再沿桿下滑.已知圓環(huán)與AB段的動摩擦因數(shù)0.1,g10 m/s2，sin 530.8,cos 530.6.試求: (1)拉力F的大??； (2)拉力F作用的時間； (3)若不計圓環(huán)與擋板碰撞時的機械能 損失，從圓環(huán)開始運動到最終靜止的 過程中在粗糙桿上所通過的總路程,審題 析疑,1.圓環(huán)從A到C過程中，可根據(jù)動能定理求恒力F.,2.圓環(huán)從A到B過程, 由牛頓第二定律加速度運動學(xué)公式時間.,轉(zhuǎn) 解析,3.圓環(huán)開始運動到最終靜止全過程運用動能定理求

5、總路程.,審題中要注意區(qū)分不同過程的受力及運動.,轉(zhuǎn) 原題,三、規(guī)律方法,3.規(guī)律方法,(1)運用動能定理解決問題時，選擇合適的研究過程能使問題得以簡化；當(dāng)物體的運動過程包含幾個運動性質(zhì)不同的子過程時，可以選擇一個、幾個或全部子過程作為研究過程 (2)當(dāng)選擇全部子過程作為研究過程，涉及重力、大小恒定的阻力或摩擦力做功時，要注意運用它們的功能特點：重力的功取決于物體的初、末位置，與路徑無關(guān)；大小恒定的阻力或摩擦力的功等于力的大小與路程的乘積,(1)分段分析物體的受力情況和運動情況，根據(jù)平拋運動模型和圓周運動模型的特點建立方程； (2)抓住圓周運動和平拋運動銜接處相同的物理量，建立兩模型間的聯(lián)系；

6、 (3)為提高解題效率，應(yīng)把握機械能守恒定律和動能定理的區(qū)別和聯(lián)系，結(jié)合模型特點，以便快速地選用規(guī)律，列出方程。,轉(zhuǎn) 解析,【變式訓(xùn)練2】(2015浙江理綜，23)如圖示，用一塊長L11.0 m的木板在墻和桌面間架設(shè)斜面，桌子高H0.8 m，長L21.5 m。斜面與水平桌面的傾角可在060間調(diào)節(jié)后固定。將質(zhì)量m0.2 kg的小物塊從斜面頂端靜止釋放，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)10.05，物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為2，忽略物塊在斜面與桌面交接處的能量損失(重力加速度取g10 m/s2；最大靜摩擦力等于滑動摩擦力) (1)求角增大到多少時，物塊能從斜面開始下滑；(用正切值表示) (2)當(dāng)角增大到37

7、時，物塊恰能停在桌面邊緣，求物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)2；(已知sin 370.6，cos 370.8) (3)繼續(xù)增大角，發(fā)現(xiàn)53時物塊落地點與墻面的距離最大，求此最大距離xm。,轉(zhuǎn) 原題,四、跟蹤訓(xùn)練,4.跟蹤訓(xùn)練,轉(zhuǎn) 解析,轉(zhuǎn) 原題,(2)設(shè)物體沿斜坡向上運動的最大距離為xm， 由運動學(xué)規(guī)律可得：v2axm 設(shè)物體返回底端時的動能為Ek， 由動能定理有：mgsin 30 xmFf xmEk0 聯(lián)立式并代入數(shù)據(jù)可得Ek80 J 答案(1)6 m/s2(2)80 J,x,Mg,Ff,FN,xm,【訓(xùn)練】在賽車場上，為了安全起見，車道外圍都固定上廢舊輪胎作為圍欄，當(dāng)車碰撞圍欄時起緩沖器作用。為了

8、檢驗廢舊輪胎的緩沖效果,在一次模擬實驗中用彈簧來代替廢舊輪胎,實驗情景如圖示,水平放置的輕彈簧左側(cè)固定于墻上,處于自然狀態(tài),開始賽車在A處且處于靜止?fàn)顟B(tài),距彈簧自由端的距離為L11 m。當(dāng)賽車啟動時,產(chǎn)生水平向左的恒為F24 N的牽引力使賽車向左勻加速前進,當(dāng)賽車接觸彈簧的瞬間立即關(guān)閉發(fā)動機,賽車?yán)^續(xù)壓縮彈簧,最后被彈回到B處停下。已知賽車的質(zhì)量為m2 kg,A、B之間的距離為L23 m,賽車被彈回的過程中離開彈簧時的速度大小為v4 m/s,水平向右。g取10 m/s2。求： (1)賽車和地面間的動摩擦因數(shù)； (2)彈簧被壓縮的最大距離。,解析顯隱,五、真題演練,5.真題演練,【真題】 (20

9、13海南卷B)一質(zhì)量m0.6 kg的物體以v020 m/s的初速度從傾角為30的斜坡底端沿斜坡向上運動.當(dāng)物體向上滑到某一位置時，其動能減少了Ek18 J，機械能減少了E3 J，不計空氣阻力，重力加速度g10 m/s2，求： (1)物體向上運動時加速度的大?。?(2)物體返回斜坡底端時的動能,審題設(shè)疑,1.此條件表明物體做了什么樣的運動？受力情況如何？,2. 物體動能減少18J，說明了此過程中什么力做了功？機械能減少3J，又說明什么力對物體做了功或者轉(zhuǎn)化成了什么能？,轉(zhuǎn)解析,物體的完整運動過程怎樣？,3. 此上升過程中，物體遵從哪些物理規(guī)律？怎樣列出這些方程式？,mg,FN,Ff,轉(zhuǎn)原題,【真題】(2012江蘇單科，14)某緩沖裝置的理想模型如圖所示，勁度系數(shù)足夠大的輕質(zhì)彈簧與輕桿相連，輕桿可在固定的槽內(nèi)移動，與槽間的滑動摩擦力恒為f.輕桿向右移動不超過l時，裝置可安全工作一質(zhì)量為m的小車若以速度v0撞擊彈簧，將導(dǎo)致輕桿向右移動l/4輕桿與槽間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且不計小車與地面的摩擦 (1)若彈簧的勁度系數(shù)為k，求輕桿開始