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文件名称:动能定理六大题型归纳原版-A4.docx
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更新时间:2025-06-05
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专题强化二:动能定理题型归纳

目录

TOC\o1-1\h\u题型一:应用动能定理求变力做的功 2

题型二:运用动能定理求解多过程问题 4

题型三:应用动能定理解决往复运动问题 7

题型四:动能定理与图像问题的综合 9

题型五:运用动能定理求解机车启动的问题 12

题型六:动能定理求传送带运动问题 15

题型一:应用动能定理求变力做的功

1.动能定理不仅适用于求恒力做功,也适用于求变力做功,同时因为不涉及变力做功过程分析,应用非常方便.

2.利用动能定理求变力的功是最常用的方法,当物体受到一个变力和几个恒力作用时,可以先求出几个恒力所做的功,然后用动能定理间接求变力做的功,即W变+W其他=ΔEk.

3.应用动能定理解题与用牛顿定律解题的比较

牛顿定律

动能定理

相同点

确定研究对象,对物体进行受力分析和运动过程分析

适用条件

只能研究恒力作用下的直线(“直线”或“曲线”)运动

物体受恒力或变力作用,物体做直线或曲线运动均适用

应用方法

要考虑运动过程的每一个细节,结合运动学公式解题

只考虑各力的做功情况及初、末状态的动能

运算方法

矢量运算

代数运算

应用动能定理解题不涉及加速度、时间,不涉及矢量运算,运算简单不易出错.

【例1】如图所示,物体沿一曲面从A点无初速下滑,当滑至曲面的最低点B时,下滑的竖直高度h=5m,此时物体的速度v=6m/s.若物体的质量m=1kg,g=10m/s2,求物体在下滑过程中克服阻力所做的功.

【例2】(22-23高一下·宁夏银川·期末)如图所示,质量为m的小球用长L的细线悬挂而静止在竖直位置。用水平拉力F缓慢地将小球拉到细线与竖直方向成角的位置。在此过程中,拉力F做的功是()

??

A. B.

C. D.

【例3】如图所示,AB为eq\f(1,4)圆弧轨道,BC为水平直轨道,圆弧的半径为R,BC的长度也是R,一质量为m的物体,与两个轨道间的动摩擦因数都为μ,当它由轨道顶端A从静止开始下落,恰好运动到C处停止,那么物体在AB段克服摩擦力所做的功为()

A.eq\f(1,2)μmgR B.eq\f(1,2)mgR

C.-mgR D.(1-μ)mgR

题型二:运用动能定理求解多过程问题

1.解题的基本思路

(1)选取研究对象,明确它的运动过程;

(2)分析受力情况和各力的做功情况;

(3)明确研究对象在过程的初末状态的动能Ek1和Ek2;

(4)列动能定理的方程W合=Ek2-Ek1及其他必要的解题方程,进行求解.

2.动能定理解题的几点技巧

(1)运用动能定理解决问题时,选择合适的研究过程能使问题得以简化。当物体的运动过程包含几个运动性质不同的子过程时,可以选择一个、几个或全部子过程作为研究过程。

(2)当选择全部子过程作为研究过程,涉及重力、大小恒定的阻力或摩擦力做功时,要注意运用它们的功能特点:①重力的功取决于物体的初、末位置,与路径无关;②大小恒定的阻力或摩擦力做的功等于力的大小与路程的乘积。

【例4】如图所示,假设在某次比赛中他从10m高处的跳台跳下,设水的平均阻力约为其体重的3倍,在粗略估算中,把运动员当做质点处理,为了保证运动员的人身安全,池水深度至少为(不计空气阻力)()

A.5m B.3m

C.7m D.1m

【例5】如图所示,一小物体自平台边缘上以的速度水平抛出,能恰好沿倾角为的固定斜面从顶端A点下滑,斜面放置在水平地面上,在B点与水平地面平滑连接,小物体最终停在水平地面上的C点。已知小物体与斜面及水平地面间的动摩擦因数均为C点距B点的水平距离为,重力加速度,,。求:

(1)小物体下落到斜面顶端A点时的速度大小;

(2)斜面顶端高度H。

??

【例6】(22-23高一下·江苏盐城·期中)如图所示,竖直平面内固定一内壁粗糙的半圆弧槽,半径为2R,一质量为m的滑块(可视为质点)从距半圆弧槽D点正上方3R的A点自由下落,经过半圆弧槽后,滑块从半圆弧槽的左端冲出,刚好到达距半圆弧槽正上方2R的B点。不计空气阻力,重力加速度为g,则以下说法错误的是()

A.滑块第一次到达半圆弧槽D点的速度为

B.滑块第一次到达D点时对半圆弧槽的压力为3mg

C.滑块第一次通过半圆弧槽的过程中克服摩擦力做的功为mgR

D.滑块从B点返回后经C再次到达D点时的速度为

题型三:应用动能定理解决往复运动问题

【例7】如图所示,ABCD为一竖直平面内的轨道,其中BC水平,A点比BC高出10m,BC长1m,AB和CD轨道光滑.一质量为1kg的物体,从A点以4m/s的速度开始运动,经过BC后滑到高出C点10.3m的D点速度为零.(g取10m/s2)求:

(1)物