第四章 习题课：动能定理的综合应用（课件 学案 练习）高中物理粤教版（2019）必修 第二册

习题课:动能定理的综合应用 例1　B　[解析] 小球缓慢地由P移动到Q,动能不变,只有重力、水平拉力F对小球做功,绳子拉力不做功,由动能定理得-mgL(1-cos θ)+WF=ΔEk=0,即WF=mgL(1-cos θ),选项B正确. 变式1　C　[解析] 在B点时,由牛顿第二定律得FN-mg=m,解得FN=2.4 N,由牛顿第三定律可知,物块对轨道的压力大小为2.4 N,故A、B错误;从A到B的过程中,由动能定理得mgr+Wf=mv2-0,解得Wf=-0.9 J,故克服摩擦力做功为0.9 J,故C正确,D错误. [科学探究] 飞机在陆地上的飞机场上降落时,因陆地飞机场跑道较长,减速位移较大,减速的合力较小,所以一般不使用拦阻索.由动能定理可知,Ek-s图像的斜率表示合力,所以在航母上降落时图像的斜率的绝对值大. 例2　C　[解析] 画出运动示意图如图所示,设阻力为F阻,根据动能定理知,A→B(上升过程)有EkB-EkA=-(mg+F阻)h,C→D(下落过程)有EkD-EkC=(mg-F阻)h,联立得mgh=30 J,解得物体的质量m=1 kg,选项C正确. 变式2　ABC　[解析] 物体做匀速直线运动时,拉力F与滑动摩擦力F阻大小相等,物体与水平面间的动摩擦因数为μ==0.35,A正确;减速过程中,由动能定理得WF+Wf=0-mv2,根据F-s图像中图线与坐标轴围成的面积可以估算力F做的功WF,而Wf=-μmgs,由此可求得合力对物体所做的功及物体做匀速运动时的速度v,B、C正确;因为物体先做匀速运动再做非匀变速运动,所以运动时间无法求出,D错误. [科学探究] 小球与地面碰撞很多次,不可能通过计算得到小球每次反弹的高度,进而求出小球通过的总路程,根据动能定理,考虑整个过程,有mgh-F阻l=0,即可求得小球通过的路程l=. 例3　 [解析] 分别选滑雪者在开始滑动时的A点和停止时的C点的状态为初、末状态,以滑雪者为研究对象.在初、末状态,研究对象的动能都为零,所以动能的变化量为0 在运动过程中,滑雪者在重力方向上的位移为H,故重力做的功WG=mgH 滑雪者克服滑动摩擦力做功,滑动摩擦力方向始终与滑雪者的运动方向相反,即做负功. 在山坡上滑动摩擦力做的功W1=-f1s1=-μmgcos θ 在水平雪面上滑动摩擦力做的功W2=-f2s2=-μmg(s-cos θ) 在整个过程中,合力做的总功为W=WG+W1+W2=mgH-μmgcos θ-μmg(s-cos θ)=mgH-μmgs 根据动能定理得mgH-μmgs=0 解得μ= 例4　(1)420 N,方向竖直向下　(2)0.25 [解析] (1)由C到D,速度减为0,由动能定理得-mg(R-Rcos β)=0-m,解得vC=2 m/s 在C点时,由牛顿第二定律得FN-mg=m 解得FN=420 N 根据牛顿第三定律,小孩第一次经过圆弧轨道C点时对圆弧轨道的压力为420 N,方向竖直向下 (2)小孩从A运动到D的过程中,由动能定理得 mgLsin α-μmgLcos α-mgR(1-cos β)=0-m 解得μ=0.25 随堂巩固 1.B　[解析] 该滑雪爱好者从P到R滑行过程中,由动能定理得Wf+mg(H-h)=mv2-0,克服阻力做功W克f=-Wf=mg(H-h)-mv2,解得W克f=60×10×(24-4) J-×60×182 J=2280 J.从P到R滑行过程中,重力对滑雪爱好者做功WG=mg(H-h)=12 000 J,则=≈0.2,故B正确. 2.D　[解析] 设小物块在BC段通过的总路程为l,由于只有盆底BC与小物块之间存在摩擦力,则摩擦力做功为-μmgl,而重力做功与路径无关,由动能定理得mgh-μmgl=0-0,解得l=3 m,由于d=0.5 m,所以小物块在BC上经过3次往复运动后,又回到B点,D正确. 3.BD　[解析] 由图像可知,物体前进20 m,动能由50 J变为零,由动能定理得F×20 m=0-50 J,解得F=-2.5 N,即物体所受的合力大小为2.5 N,选项A错误.物体的加速度大小a==2.5 m/s2,选项C错误,D正确.由于物体的初速度v0== m/s=10 m/s,故滑行时间t== s=4 s,选项B正确.习题课:动能定理的综合应用 1.A　[解析] 由动能定理得,人对球所做的功W=mv2-0=50 J,故选项A正确. 2.A　[解析] 滑块即将滑动时,最大静摩擦力(等于滑动摩擦力)提供向心力,有μmg=m,根据动能定理得Wf=mv2,解得Wf=μmgR,A正确. 3.A　[解析] 由A到B的 ... ...