第二课时专题:动能定理在多过程中的应用张国峰平遥三中利用动能定理解题的步骤:确定研究对象.确定物体的运功过程.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.明确物体在运动过程中的初状态动能和末状态的动能.5.列出动能定理的方程,及其它必要的解题方程进行求解.多过程问题 直线运动铁球1m高处掉入沙坑,则已知铁球在下陷过程中受到沙子的平均阻力为铁球重力的20倍,则铁球在沙中下陷深度为多少m?多过程问题 (斜面运动)斜面倾角为α,长为l,AB段光滑,BC段粗糙,AB=l/3,质量为m的木块从斜面顶端无初速下滑,到达C端时速度刚好为零。求物体和BC段间的动摩擦因数μ。点评:用动能定理比用牛顿定律和运动学方程解题方便得多。【例】如图所示,物体从高为h的滑斜面顶端由静止开始沿斜面下滑,最后停在水平面上与斜面顶端水平距离为L的地方,物体与斜面和水平面间的动摩擦因数均为μ,试
证明
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:μ=h/L.L多过程问题 (平面+斜面)多过程问题 (平面+斜面)解法:全程列式测μ的重要方法1、物体在A点由静止沿不同的斜面下滑到平面,必静止于B点,(与θ角无关)2、让物体由B点出发,最后停于A点,外力需做多少功?如图所示,质量为1kg的木块(可视为质点)静止在高1.2m的平台上,木块与平台间的动摩擦因数为0.2,用水平推力20N使木块产生位移3m时撤去,木块又滑行1m时飞出平台,求木块落地时速度的大小?多过程问题 (直线+曲线)全程列式:如图所示,小球从h高的光滑斜面上自静止滚下,经过有摩擦的水平面AB后再滚上另一光滑斜面,当它到达1/3h高时的速度为零.试求小球最后静止的位置.多过程问题 (平面+斜面,多段)第1次,从左到右第2次返回,停在AB间停在AB中点思考:如果h、=3h/5,则停于何处?
总结
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1、对于既可用牛顿定律,又可用动能定理解的力学问题,若不涉及到加速度和时间,则用动能定理求解较简便。 2、应用动能定理简解多过程问题: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,但如能对整个过程利用动能定理列式则使问题简化。 总之,无论物体做何种运动,受力如何,只要不涉及到加速度和时间,都可考虑应用动能定理解决动力学问题。