突破 23 动能定理求解多过程问题1
由于多过程问题的受力情况、运动情况比较复杂,从动力学的角度分析往往比较复杂,利用动能定理分析此类问题,是从总体上把握研究对象运动状态的变化,并不需要从细节上了解
2.运用动能定理解决问题时,有两种思路:一种是全过程列式,另一种是分段列式
3.全过程列式时,涉及重力、弹簧弹力、大小恒定的阻力或摩擦力做功时,要注意运用它们的特点:(1)重力、弹簧弹力做功取决于物体的初、末位置,与路径无关
(2)大小恒定的阻力或摩擦力做功等于力的大小与路程的乘积
利用动能定理求解多过程问题的基本思路(1)弄清物体的运动由哪些过程组成
(2)分析每个过程中物体的受力情况
(3)各个力做功有何特点,对动能的变化有无影响
(4)从总体上把握全过程,写出总功表达式,找出初、末状态的动能
(5)对所研究的全过程运用动能定理列方程
【典例 1】如图所示,AB、CD 为两个对称斜面,其上部足够长,下部 B、C 分别与一个光滑的圆弧面的两端相切,圆弧圆心角为 120°,半径 R 为 2
0 m,一个物体在离弧底 E 高度为 h=3
0 m 处,以初速度 v=4
0 m/s 沿斜面运动,若物体与两斜面间的动摩擦因数均为 0
02,则物体在两斜面上(不包括圆弧部分)一共运动的路程是多少
(g 取 10 m/s2)【答案】 280 m对全过程应用动能定理得mgh-R(1-cos 60°)-μmgscos 60°=0-mv2,解得 s=280 m
【典例 2】如图所示,质量 m=6
0 kg 的滑块(可视为质点),在 F=60 N 的水平拉力作用下从 A 点由静止开始运动,一段时间后撤去拉力 F,当滑块由平台边缘 B 点飞出后,恰能从水平地面上的 C 点沿切线方向落入竖直圆弧轨道 CDE,并从轨道边缘 E 点竖直向上飞出,经过 0
4 s 后落回 E 点
已知 A、B 间的