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高中物理 动能定理应用专题教案

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动能定理应用专题一、知识讲解1、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,斜面足够长,其倾角为 α,质量为 m 的滑块,距挡板 P 为 S0,以初速度 V0沿斜面上滑,滑块与斜面间的动摩擦因数为 μ,滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力,若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失,求滑块在斜面上经过的总路程为多少?分析与解:滑块在滑动过程中,要克服摩擦力做功,其机械能不断减少;又因为滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力,所以最终会停在斜面底端。在整个过程中,受重力、摩擦力和斜面支持力作用,其中支持力不做功。设其经过和总路程为 L,对全过程,由动能定理得: 得2、利用动能定理巧求动摩擦因数 例 2、如图所示,小滑块从斜面顶点 A 由静止滑至水平部分 C 点而停止。已知斜面高为 h,滑块运动的整个水平距离为 s,设转角 B 处无动能损失,斜面和水平部分与小滑块的动摩擦因数相同,求此动摩擦因数。分析与解:滑块从 A 点滑到 C 点,只有重力和摩擦力做功,设滑块质量为 m,动摩擦因数为  ,斜面倾角为 ,斜面底边长 s1,水平部分长 s2,由动能定理得: mghmgsmgshSShs coscos1212000化简得:得从计算结果可以看出,只要测出斜面高和水平部分长度,即可计算出动摩擦因数。3、利用动能定理巧求机车脱钩问题例 3、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,用心 爱心 专心V0S0αPABChS1S2α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?分析与解:此题用动能定理求解比用运动学、牛顿第二定律求解简便。对车头,脱钩后的全过程用动能定理得:对车尾,脱钩后用动能定理得:而,由于原来列车是匀速前进的,所以F=kMg由以上方程解得。4、巧用简解摩擦生热问题两个物体相互摩擦而产生的热量 Q(或说系统内能的增加量)等于物体之间滑动摩擦力f 与这两个物体间相对滑动的路程的乘积,即 Q=fS 相.利用这结论可以简便地解答高考试题中的“摩擦生热”问题。例 4、如图所示,在一光滑的水平面上有两块...

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