【教科版】高中物理必修二学案第四章3 动能与动能定理

下载扣金币方式

需消耗3金币

立即下载

VIP下载通道>>>

如何获取金币<<

提示：本自然月内重复下载不再扣除金币

资源简介

一、能够利用动能定理求变力做功★★★★☆☆

应用动能定理求变力做功时应注意的问题

(1)所求的变力的功不一定为总功，故所求的变力的功不一定等于ΔE_k.

(2)若有多个力做功时，必须明确各力做功的正负，待求的变力的功若为负功，可以设克服该力做功为W，则表达式中应用－W；也可以设变力的功为W，则字母W本身含有负号．

例1. 如图3所示，一质量为m的质点在半径为R的半球形容器中(容器固定)由静止开始自边缘上的A点滑下，到达最低点B时，它对容器的正压力为F_N.重力加速度为g，则质点自A滑到B的过程中，摩擦力对其所做的功为 ( )

图3

A.2(1)R(F_N－3mg) B.2(1)R(3mg－F_N)

C.2(1)R(F_N－mg) D.2(1)R(F_N－2mg)

答案 A

解析质点到达最低点B时，它对容器的正压力为FN，根据牛顿第二定律有FN－mg＝mR(v2)，根据动能定理，质点自A滑到B的过程中有Wf＋mgR＝2(1)mv2，故摩擦力对其所做的功Wf＝2(1)RFN－2(3)mgR，故A项正确．

例2. 如图3所示，质量为m的小球用长为L的轻质细线悬于O点，与O点处于同一水平线上的P点处有一个光滑的细钉，已知OP＝2(L)，在A点给小球一个水平向左的初速度v₀，发现小球恰能到达跟P点在同一竖直线上的最高点B.求：

图3

(1)小球到达B点时的速率；

(2)若不计空气阻力，则初速度v₀为多少；

(3)若初速度v₀＝3，则小球在从A到B的过程中克服空气阻力做了多少功．

解析 (1)小球恰能到达最高点B，

有mg＝m2(L)，得vB＝ 2(gL).

(2)若不计空气阻力，从A→B由动能定理得

－mg(L＋2(L))＝2(1)mvB(2)－2(1)mv0(2)

解得v0＝ 2(7gL).

(3)由动能定理得

－mg(L＋2(L))－Wf＝2(1)mvB(2)－2(1)mv0(2)

解得Wf＝4(11)mgL.

答案 (1) 2(gL) (2) 2(7gL) (3)4(11)mgL