图5-3-1 动能、动量、机械能守恒 综合运用 动能定理的理解 1.动能定理的公式是标量式,v为物体相对于同一参照系的瞬时速度. 2.动能定理的研究对象是单一物体,或可看成单一物体的物体系. 3.动能定理适用于物体做直线运动,也适用于物体做曲线运动;适用于恒力做功,也适用于变力做功;力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以分段作用.只要求出在作用的过程中各力所做功的总和即可.这些正是动能定理的优越性所在. 4.若物体运动过程中包含几个不同的过程,应用动能定理时可以分段考虑,也可以将全过程视为一个整体来考虑. 【例 1 】一个物体从斜面上高 h 处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止,测得停止处对开始运动处的水平距离为 S,如图5-3-1,不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用,并设斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同.求动摩擦因数 μ. 【解析】 设该斜面倾角为 α,斜坡长为 l,则物体沿斜面下滑时,重力和摩擦力在斜面上的功分别为:mghmglWGsin c o s1m g lWf 物体在平面上滑行时仅有摩擦力做功,设平面上滑行距离为 S2,则22mgSWf 对物体在全过程中应用动能定理:ΣW=ΔEk. 所以 mglsinα-μmglcosα-μmgS2=0 得 h-μS1-μS2=0. 式中 S1 为斜面底端与物体初位置间的水平距离.故 ShSSh21 动能定理的应用技巧 1.一个物体的动能变化 ΔEk 与合外力对物体所做的总功具有等量代换关系.若 ΔEk>0,表示物体的动能增加,其增加量等于合外力对物体所做的正功;若 ΔEk<0,表示物体的动能减少,其减少量等于合外力对物体所做的负功的绝对值;若 ΔEk=0,表示合外力对物体所做的功为 0,反之亦然.这种等量代换关系提供了一种计算变力做功的简便方法. 2.动能定理中涉及的物理量有 F、s、m、v、W、Ek 等,在处理含有上述物理量的力学问题时,可以考虑使用动能定理.由于只需从力在整个位移内的功和这段位移始、末两状态的动能变化去考察,无需注意其中运动状态变化的细节,又由于动能和功都是标量,无方向性,无论是直线运动还是曲线运动,计算都会特别方便. 3.动能定理解题的基本思路 (1)选择研究对象,明确它的运动过程. (2)分析研究的受力情况和各个力的做功情况,然后求出合外力的总功. (3)选择初、末状态及参照系. (4)求出初、末状态的动能Ek1、Ek2. (5)由动能定理列方程及其它必要的方程,进行求解. 【例2 】如图5-3-2 所示...