动能定理是针对状态量变化的定理,状态量的变化只取决于始末状态,不涉及中间状态,所以对有些全过程都适用该规律的题,可一次性列出方程直接求得结果,从而大大简化解题过程和数学运算。

[例1] 如图1所示,斜面长为,倾角为,一物体质量为,以初速度从斜面底端A沿斜面向上滑行,斜面与物体间动摩擦因数为,物体滑到斜面顶端B飞出斜面,最后落到与A同一高度的地面上C处,求物体落地速度大小

图1

解析:该物体的运动过程可分为两个阶段,第一个阶段是在斜面上做匀减速运动,利用牛顿运动定律和运动学公式,或者运用动能定理都可以求出物体在斜面顶端B处的速度;第二阶段物体做斜抛运动,只有重力做功,可应用机械能守恒定律求出物体落地时速度。物体在B处的速度是两个运动阶段的衔接点,按照上述分析方法,就是一个非常关键的量。

我们能不能换一个角度用全过程来考虑物体的运动呢?尽管物体在前后两个阶段运动形式不同,我们还是可以全过程来考虑,物体从,重力做的总功为零(因为A、C等高),只有斜面的摩擦力做负功,因此可以全过程应用动能定理,直接求出,而不必求出中间状态量,则

解得

[例2] 如图2所示,物体离斜面底端4m处由静止滑下,斜面倾角为,斜面与平面之间由一小段圆弧连接,若物体与各处的动摩擦因数均为0.5,求物体能在水平面上滑行多远?

图2

解析:

方法一:物体在斜面上受重力,支持力,摩擦的作用,则沿斜面将加速下滑(因为),到达水平面后,在摩擦力作用下,做减速运动,直至停止。对物体在斜面和在平面两种情况下受力分析如图3。

图3

因为

所以

由动能定理有

在水平运动过程中

由动能定理有

由此可解得

方法二:物体受力分析同上,物体运动的全过程中,初、末状态速度均为零,对全程应用动能定理,有

[模拟试题]

   (答题时间:60分钟)

 0  152483  152491  152497  152501  152507  152509  152513  152519  152521  152527  152533  152537  152539  152543  152549  152551  152557  152561  152563  152567  152569  152573  152575  152577  152578  152579  152581  152582  152583  152585  152587  152591  152593  152597  152599  152603  152609  152611  152617  152621  152623  152627  152633  152639  152641  152647  152651  152653  152659  152663  152669  152677  447348 

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