15动能定理应用多过程问题分析

第15课时动能定理应用2----多过程问题分析一.利用动能定理解题的方法和步骤1、明确研究对象、研究过程，找出初、末状态的速度情况．2、要对物体进行正确受力分析（包括重力），明确各力的做功大小及正负情况．有些力在运动过程中不是始终存在，若物体运动过程中包含几个物理过程，物体运动状态受力情况均发生变化，因而在考虑外力做功时，必须根据不同情况分别对待．3、明确物体在过程的起始状态动能和末状态的动能．4、列出动能定理的方程，及其它必要的解题方程进行求解．二.应用动能定理巧解多过程问题。物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的小过程（如加速、减速的过程），此时可以分段考虑，也可以对全过程考虑，如能对整个过程利用动能定理列式则使问题简化。例1:如图所示，质量为m的钢珠从高出地面h处由静止自由下落，落到地面进入沙坑10h停止,则：(1)钢珠在沙坑中受到的平均阻力是重力的多少倍？(2)若要使钢珠陷入沙坑h8，则钢珠在h处的动能应为多少？(设钢珠在沙坑中所受平均阻力大小不随深度改变):2:如图所示，AB为14圆弧轨道，BC为水平直轨道，圆弧的半径为R，BC的长度也是R，一质量为m的物体，与两个轨道的动摩擦因素都是μ，当它由轨道顶端A从静止下滑时，恰好运动到C处停止，那么物体在AB段克服摩擦力做功为()A.12μmgRB.12mgRC．mgRD．(1－μ)mgR例3:一小物体从高h的斜面上无初速滑下,在水平面上滑行一段静止,水平方向的总位移为s,设斜面和水平面的动摩擦因数相同,求=?例4:质量为80kg的跳伞运动员从离地500m的直升机上跳下,经过2s拉开绳索开启降落伞,如图是跳伞过程的v-t图像,g取10m/s2,根据图像求：（1）t=1s时运动员的加速度和所受的阻力？（2）14s内运动员下落的高度及克服阻力做的功？例5:总质量为M的列车，沿水平直线轨道匀速前进，其末节车厢质量为m，中途脱节，司机发觉时，机车已行驶L的距离，于是立即关闭油门，除去牵引力，如图13所示。设运动的阻力与质量成正比，机车的牵引力是恒定的。当列车的两部分都停止时，它们的距离是多少？S2S1LV0V0例1:例2:D例3：h=例4:（1）8m/s2,160N(2)156m;1.23J.例5：分析：此题用动能定理求解比用运动学、牛顿第二定律求解简便。列车没有脱节前做恒定牵引力的匀速直线运动，从脱节到发现之间，列车牵引力恒定而阻力减小，列车加速运动了L的距离，此过程牵引力做正功，阻力做负功；发现后关闭油门，列车做减速运动，阻力做负功，列车最终减速为零。而整个过程脱节的车厢在阻力作用下做减速运动，阻力做负功。解：对车头，脱钩后的全过程用动能定理得：201)(21)(VmMgSmMkFL对车尾，脱钩后用动能定理得：20221mVkmgS而21SSS，由于原来列车是匀速前进的，所以F=kMg由以上方程解得mMMLS。S2S1LV0V0