動能定理基礎知識點

2022-05-08 21:54:04 字數 3108 閱讀 3871

動能定理

(1) 動能是物體運動的狀態量,而動能的變化δek是與物理過程有關的過程量。

(2)動能定理的表述

合外力做的功等於物體動能的變化。(這裡的合外力指物體受到的所有外力的合力,包括重力)。表示式為w=δek.

動能定理也可以表述為:外力對物體做的總功等於物體動能的變化。功和動能都是標量,動能定理表示式是乙個標量式,不能在某乙個方向上應用動能定理。

例題分析:

例1:質量為m的小球,用長為l的輕繩懸掛於o點,小球在水平力f的作用下,從平衡位置p點緩慢地移動到q點,如圖所示,則力f所做的功為( )

a. b.

c. d.

應用動能定理簡解多過程題型。

物體在某個運動過程中包含有幾個運動性質不同的小過程(如加速、減速的過程),此時可以分段考慮,也可以對全過程考慮,但如能對整個過程利用動能定理列式則使題型簡化。

例2、如圖所示,物體置於傾角為37度的斜面的底端,在恆定的沿斜面向上的拉力的作用下,由靜止開始沿斜面向上運動。f大小為2倍物重,斜面與物體的動摩擦因數為0.5,求物體運動5m時速度的大小。

(g=10m/s2)

例3:如圖所示,ab為四分之一圓弧軌道,半徑為0.8m,bc是水平軌道,長3m,bc處的動摩擦因數為。

現有質量m=1kg的物體,自a點從靜止起下滑到c點剛好停止。求:物體在軌道ab段所受的阻力對物體做的功。

例4、如圖11所示,斜面足夠長,其傾角為α,質量為m的滑塊,距擋板p為s0,以初速度v0沿斜面上滑,滑塊與斜面間的動摩擦因數為μ,滑塊所受摩擦力小於滑塊沿斜面方向的重力分力,若滑塊每次與擋板相碰均無機械能損失,求滑塊在斜面上經過的總路程為多少?

利用動能定理巧求動摩擦因數

例5、如圖12所示,小滑塊從斜面頂點a由靜止滑至水平部分c點而停止。已知斜面高為h,滑塊運動的整個水平距離為s,設轉角b處無動能損失,斜面和水平部分與小滑塊的動摩擦因數相同,求此動摩擦因數。

利用動能定理巧求機車脫鉤題型

例6、總質量為m的列車,沿水平直線軌道勻速前進,其末節車廂質量為m,中途脫節,司機發覺時,機車已行駛l的距離,於是立即關閉油門,除去牽引力,如圖13所示。設運動的阻力與質量成正比,機車的牽引力是恆定的。當列車的兩部分都停止時,它們的距離是多少?

練習鞏固:

1、如圖15所示,ab與cd為兩個對稱斜面,其上部都足夠長,下部分分別與乙個光滑的圓弧面的兩端相切,圓弧圓心角為1200,半徑r=2.0m,乙個物體在離弧底e高度為h=3.0m處,以初速度v0=4m/s沿斜面運動,若物體與兩斜面的動摩擦因數均為μ=0.

02,則物體在兩斜面上(不包括圓弧部分)一共能走多少路程?(g=10m/s2).

2、如圖所示,一半徑為r的不光滑圓形細管,固定於豎直平面內,放置於管內最低處的小球以初速度v。沿管內運動,已知小球通過最高點處的速率為v0/2,求:

(1)小球在最低點處對軌道的壓力大小;

(2)小球從a運動到b的過程克服阻力所做的功。

機械能守恆定律及其應用

一:知識要點:

1:公式推導:

2:機械能守恆定律表示式:

(1)ek2+ep2=ek1+ep1 即: mv22 +mgh2=mv12 +mgh1

(2)δek =δep表示系統減少(或增加)的重力勢能等於系統增加(或減少)的動能。

(3)δea增 =δeb減表示若系統由a、b兩部分組成,則a部分物體機械能增加量與b部分物體機械能的減少量相等。

3:機械能守恆定律:在只有重力做功的情形下,物體的動能和勢能發生相互轉化,但機械能的總量保持不變。

4:機械能守恆的條件:只有重力做功.

(1)物體只受重力,不受其他力.

(2)除重力外還受其他的力,但其他力不做功(或其所做總功為零).

例題分析:

例1、(09年5題).小球由地面豎直上拋,上公升的最大高度為h,設所受阻力大小恆定,地面為零勢能面。在上公升至離地高度h處,小球的動能是勢能的2倍,在下落至離高度h處,小球的勢能是動能的2倍,則h等於( )

(a)h/9 (b)2h/9 (c)3h/9 (d)4h/9

例2、如圖所示,質量分別為2m和3m的兩個小球固定在一根直角尺的兩端a、b,直角尺的頂點o處有光滑的固定轉動軸。ao、bo的長度分別為2l和l。開始時直角尺的ao部分處於水平位置,而b在o的正下方,讓該系統由靜止開始自由轉動,求

(1)當a球達到最低點時,a球的速度大小,

(2)b球能上公升到最大高度。

練習:1、在平直的公路上,汽車由靜止開始做勻加速運動,當速度達到vm,立即關閉發動機而滑行直到停止,v-t 圖線如圖,汽車的牽引力大小為f1,摩擦力大小為f2,全過程中,牽引力做功為w1,克服摩擦力做功為w2,則( )

a、f1:f2=1:3 b、f1:f2 = 4:1 c、w1:w2 =1:1 d、w1:w2 =1:3

2、質量為 m的小車在水平恒力f推動下,從山坡底部a處由靜止起運動至高為h的坡頂b,獲得速度為v,ab的水平距離為s。下列說法正確的是( )

a.小車克服重力所做的功是mgh b.合力對小車做的功是mv2/2

c.推力對小車做的功是fs-mgh d.阻力對小車做的功是 mv2/2 + mgh-fs

3、質量為m的小球被繫在輕繩的一端,在豎直平面內做半徑為r的圓周運動,運動過程中小球受到空氣阻力的作用。設某一時刻小球通過軌道最低點,此時繩子的張力為7mg,此後小球繼續做運動,經過半個圓周恰能通過最高點,則在此過程中小球克服空氣阻力做的功為

4、半徑為r的圓桶固定在小車上,有一光滑小球靜止在圓桶最低點,如圖.小車以速度v向右做勻速運動、當小車遇到障礙物突然停止時,小球在圓桶中上公升的高度可能為

a.等於v2/2g b.大於v2/2g c.小於v2/2g d.等於2r

5(10年25題)如圖所示,固定於豎直斜面內的粗糙斜桿,與水平方向的夾角為30度,質量為m的小球套在杆上,在大小不變的拉力作用下,小球沿杆由底端勻速運動到頂端。為使拉力做功最小,拉力與杆的夾角應為

拉力大小f

6(2023年30題)如圖所示abc和abd為兩個光滑固定軌道,a、b、e在同一水平面上,c、d、e在同一豎直線上,d點距水平面的距離為h,c點的高度是2h。一滑塊從a點一初速度v0分別沿兩軌道滑行道c或d處後水平丟擲,

(1)求滑塊落地水平面時,落點與e點的距離sc和sd;

(2)為實現sc

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