2019-2020年高一物理应用动能定理的解题要点 新课标 人教版.doc

2019-2020年高一物理应用动能定理的解题要点 新课标 人教版动能定理是动力学的核心内容之一，用之解决动力学问题具有极大优越性，是常用的解题工具之一。运用动能定理解题，关键深刻理解：什么物体，在什么过程，受什么外力，总功多大，初末状态动能如何。1、 什么物体？“什么物体”是指选取研究对象。动能定理适用于单个物体。对于物体系系统尤其是具有相对运动的物体系统不能盲目地运用动能定理。因为此时内力的功也可引起动能向其它形式能的转化。当题目中出现多个物体时可分别将单个物体取为研究对象，应用动能定理求解。例1、 质量为M的列车正沿平直轨道匀速行使，突然尾部有一节质量为m的车厢拖钩，待司机发现并关闭油门时前部车厢已驶过的距离为L。已知列车所受的阻力跟质量成正比（设比例系数为k）,列车启动后牵引力不变，问前后两车都停下后，相距多远。分析：列车在脱钩前做匀速运动故FKM。脱钩后，尾部车厢在阻力作用下匀减速运动。前不车厢在关闭油门前加速运动，在关闭油门后作减速运动，如图1所示。可分割以尾部和前部车厢为研究对象，列动能定理方程式。解：设列车初速度为V对尾部车厢，由动能定理得：Kms1=0mv2对前部车厢：FLK（Mm）s20（Mm）v2 且FKM 联立可得：2、 在什么过程动能定理是个过程式，“什么过程”是指选取研究过程。选取不同的研究过程列出的方程式总是不相同的。选取合适的过程往往可以大大简化运算。例2、 体在高出地面H处由静止自由下落，不考虑空气阻力，落至沙吭h米停止，如下图所示，求物体在沙吭中受到的平均阻力是其重力的多少倍？解析1：物体运动分两个物理过程：先自由落体，然后匀减速运动。设物体落至地面速度为V，则自由落体过程，由动能定理得：mgh=mv2 第二个物理过程中物体受重力mg和阻力f，同理可得： mghfh=0mv2由两个式子可得：=上题中可将几个物理过程看作一个整体进行研究。从而避免某个过程的具体细节，大大简化运算。解析2、若选全过程为研究过程，由动能定理得：mg(H+h)fh=0 所以=3、 受什么外力作用？运用动能定理时，必须分析清楚物体在“过程”中的一切受力情况，找出哪些力做功，哪些力不做功，从而确定出外力的总功。这是解题关键。例3、如图所示，用长为L的丝线悬挂一个质量为m，带电荷量为q的小球，并处在场强为E的方向水平向右的匀强电场中。小球静止时，丝线与竖直方向成角。（1） 已知45。，先把小球向右拉至使丝线和竖直方向成角并伸直，然后由静止释放小球，小球运动到最低点时的速度刚好成零，求 角；（2） 已知45。，再把小球向右拉至使丝线水平并伸直，然后由静止释放小球，求小球运动到最低点时对丝线的拉力T.解析：本题中小球受重力、电场力和丝线拉力，初始丝线与竖直方向成角时小球静止，则有：（1） 分析：小球从丝线和竖直方向成角时由静止释放后小球将沿原轨道向下运动，虽然小球所受的重力、电场力都是恒力但是小球所受丝线拉力在不断变化，小球做变加速圆周运动。因为此过程中拉力不做功，重力、电场力做功和路径无关，小球的始末动能都为零，由动能定理得：MgL（1cos）EqLsin00 将式代入式后得：（1cos）tansin0， tantan 2（2）与（1）受力和做功分析相同，设小球通过最低点时的速度为v，由能动定理得： 将代入后得：v2=2gL(1-tan) 在最低点时丝线对小球得拉力与小球重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律 将代入得：Tmg（32 tan）4、 对什么参考系“什么参考系”是指确定初末状态动能时必须相对与同一参考系而言。应用动能定理只考虑初、末状态，没有条件限制，也不受力的性质和物理过程的变化的影响。所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用和时间的动力学问题，都可用动能定理分析和解答，它是一条运用范围很广得物理规律。在应用它时一定要牢牢抓住它的解题要点，这样可以大大提高我们的解题能力。