同步選題8.3.2《人民教育出版社2021-2022學(xué)年高中物理必修課第二冊動(dòng)能定理綜合應(yīng)用》。 練習(xí)必備知識(shí)（一）動(dòng)能定理和牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用 1.理解并比較牛頓第二定律、動(dòng)能定理、合外力與加速度的關(guān)系、合外力做功的關(guān)系力與動(dòng)能的變化，公式F=ma W=Ek2-Ek1 研究力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。 力對空間的瞬時(shí)作用。 力對空間的累積效應(yīng)。 考慮運(yùn)動(dòng)過程中的細(xì)節(jié)。 不考慮力、恒力、恒力或變力。 2.應(yīng)用和比較。 牛頓運(yùn)動(dòng)定律，動(dòng)能定理，相似之處。 確定研究對象，對對象進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)過程分析。 適用條件只能研究物體在恒力作用下的運(yùn)動(dòng)。 該應(yīng)用方法適用于物體在恒力或變力作用下的任何直線或曲線運(yùn)動(dòng)。 需要考慮運(yùn)動(dòng)過程的每一個(gè)細(xì)節(jié)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式只考慮各力的功以及初態(tài)和終態(tài)的動(dòng)能計(jì)算方法。 矢量計(jì)算和代數(shù)計(jì)算（二）動(dòng)能定理與圖像的組合1.分析圖像分析動(dòng)能定理與圖像組合問題在處理圖像組合問題時(shí)動(dòng)能定理的應(yīng)用，必須了解圖像的物理意義，特別注意形狀、圖像的交、截距、斜率、面積等信息，并結(jié)合運(yùn)動(dòng)圖像建立相應(yīng)的物理模型，選擇合適的定律來解決相關(guān)問題。 。 二、基本步驟 （三）利用動(dòng)能定理分析多過程問題 1、典型方法：平面拋運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)都是曲線運(yùn)動(dòng)。 如果只涉及位移和速度而不涉及時(shí)間，則應(yīng)優(yōu)先采用動(dòng)能定理求解。
2、解決問題的關(guān)鍵：要用動(dòng)能定理解決問題，關(guān)鍵是對研究對象進(jìn)行準(zhǔn)確的受力分析和運(yùn)動(dòng)過程分析物理資源網(wǎng)，并畫出物體運(yùn)動(dòng)過程的草圖。 讓草圖幫助我們理解物理過程以及各個(gè)量之間的關(guān)系。 。 3、方法與技巧：如果物體的運(yùn)動(dòng)過程包括多個(gè)運(yùn)動(dòng)階段，可以分段應(yīng)用動(dòng)能定理，也可以在整個(gè)過程中應(yīng)用動(dòng)能定理。 如果不涉及中間量，則在整個(gè)過程中應(yīng)用動(dòng)能定理會(huì)更簡單、更方便。 若有多個(gè)力共同作用，應(yīng)注意與位移的對應(yīng)關(guān)系。 二。 練習(xí)關(guān)鍵能力 1、如圖所示，一個(gè)光滑的圓形軌道固定在垂直平面上。 質(zhì)量為m的小球沿軌道做完整圓周運(yùn)動(dòng)。 已知小球?qū)壍雷畹忘c(diǎn)的壓力為FN1，對軌道最高點(diǎn)的壓力為FN2。 重力加速度的大小為g，則FN1-FN2的值為() A.3mg B.4mgC.5mg D.6mg 【分析】在最低點(diǎn)，F(xiàn)N1-mg=m，在最高點(diǎn)，F(xiàn)N2 +毫克=米。 小球運(yùn)動(dòng)過程中，根據(jù)動(dòng)能定理-mg·2R=mv-mv，解為FN1-FN2=6mg。 【答案】D2。 （多選） 在直路上，汽車從靜止出發(fā)，勻速加速。 當(dāng)速度達(dá)到vm時(shí)，立即關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)直至停止。 vt圖像如圖所示。 假設(shè)汽車的牽引力為F，摩擦力為Ff。 整個(gè)過程中牽引力做功W1并克服摩擦力做功W2，則 ()AF:Ff=1:3B.F:Ff=4:1C.W1:W2=1:1 D.W1 :W2=1:3 【分析】整個(gè)過程初態(tài)和終態(tài)動(dòng)能均為零。 將動(dòng)能定理應(yīng)用到整個(gè)過程，得W1-W2=0① 即W1=W2，選項(xiàng)C正確； 假設(shè)小車在0~1s內(nèi)和1~4s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移量分別為s1和s2，則W1=Fs1②W2=Ff(s1+s2)③在vt圖像中，圖像和時(shí)間軸代表位移。 由圖可知s2=3s1④ 由式②③④可得F∶Ff=4∶1，選項(xiàng)B正確。
【答案】BC3. 在恒定阻力的作用下動(dòng)能定理的應(yīng)用，物體以一定的初速度在水平面上做直線滑動(dòng)，直至停止。 A、Ek、x、t分別表示物體運(yùn)動(dòng)的加速度、動(dòng)能、位移和時(shí)間。 那么下列圖像中，能正確反映這一過程的是（） 【分析】物體在恒定阻力的作用下運(yùn)動(dòng)，其加速度不隨時(shí)間和位移變化。 選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤； 由動(dòng)能定理-fx=Ek-Ek0，解為Ek=Ek0-fx，可見選項(xiàng)C是正確的； Ek=mv2=m(v0-at)2=ma2t2-mv0at+mv，Ek與t的關(guān)系是拋物線，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 【答案】C4。 質(zhì)量m=1kg的物體在水平拉力F的作用下沿大致水平面移動(dòng)，當(dāng)位移為4m時(shí)，拉力F停止作用。 當(dāng)位移8m時(shí)，物體停止運(yùn)動(dòng)。 運(yùn)動(dòng)過程中的Ek-x圖像如圖所示，g為10 m/s2。 求：（1）物體與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)； (2)拉力F的大小。 【分析】(1)在運(yùn)動(dòng)的第二階段，物體的動(dòng)能在位移x2=4m內(nèi)由Ek=10J變?yōu)榱恪?根據(jù)動(dòng)能定理，-μmgx2=0-Ek； 因此，動(dòng)摩擦系數(shù)μ===0.25。 (2) 第一階段運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體位移x1=4m，初始動(dòng)能Ek0=2J。根據(jù)動(dòng)能定理，F(xiàn)x1-μmgx1=Ek-Ek0，故F=4.5N。[答案] (1) 0.25 (2) 4.5 N5。 （2021年武漢市三中一期）用額定功率P0=60kW的起重機(jī)，將質(zhì)量為m=500kg的工件從地面垂直向上吊起。 提升時(shí)，不考慮摩擦等阻力，取g=10 m/s2。 求： (1) 工件提升時(shí)所能達(dá)到的最大速度vm； (2)若將工件以a=2m/s2的加速度從靜止處勻速向上提起，那么勻加速過程可以持續(xù)多長時(shí)間
