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高考物理试题：专题提升五动能定理解题例析

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1、专题提升五动能定理的解题例析,突破一,应用动能定理的流程图 Z5-1,例 1：(2015 年河北邯郸模拟)泥石流是在雨季由于暴雨、洪水将含有沙石且松软的土质山体经饱和稀释后形成的洪流，它的面积、体积和流量都较大.泥石流流动的全过程虽然只有很短时间，但由于其高速前进，具有强大的能量，因而破坏性极大.某课题小组对泥石流的威力进行了模拟研究，如图 Z5-2 甲所示，他们设计了如下的模型：在水平地面上放置一个质量为 m5 kg 的物体，让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动，推力 F 随位移变化如图乙所示，已知物体与地面间的动摩擦因数为0.6，g 取 10 m/s2.,甲,乙,图 Z5-2 (1)物体在运动过程中的最大加速度为多大？ (2)在距出发点多远处，物体的速度达到最大？ (3)物体在水平面上运动的最大位移是多大？,思维点拨：(1)推力 F 最大时，物体的加速度最大.(2)运动过程中，物体的加速度为零时，速度最大.(3)推力F 为变力，F 做的功对应 F-x 图线与 x 轴所围的面积. 解：(1)当推力 F 最大时，加速度最大. 由牛顿第二定律，得 Fmgma a1

2、0 m/s2.,(2)由图象可知：F 随 x 变化的函数方程为 F8020x,速度最大时，合外力为零. 即 Fmg 所以 x2.5 m. (3)位移最大时，末速度一定为 0 由动能定理可得 WFmgs0 由图象可知，力 F 做的功为,方法规律：(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：重力的功取决于物体的初、末位置，与路径无关；大小恒定的阻力或摩擦力的功等于力的大小与路程的乘积.,突破二,动能定理的图象问题,例2：(2015 年浙江宁波模拟)质量为 10 kg 的物体，在变力 F 作用下沿 x 轴做直线运动，力随坐标 x 的变化情况如图 Z5-3 所示.物体在 x0 处，速度为 1 m/s，一切摩擦不计，则物体运,),动到 x16 m 处时，速度大小为( 图 Z5-3,答案：B,突破三,应用动能定理解决平抛运动、圆周运动问题,例3：(2015 年山东青岛模拟

3、)如图 Z5-4 所示，传送带 A、 B 之间的距离为 L3.2 m，与水平面间夹角37，传送带沿顺时针方向转动，速度恒为 v2 m/s，在上端 A 点无初速放置一个质量为 m1 kg、大小可视为质点的金属块，它与传送带的动摩擦因数为0.5，金属块滑离传送带后，经过弯道，沿半径 R0.4 m 的光滑圆轨道做圆周运动，刚好能通过最高点 E，已知 B、D 两点的竖直高度差为 h0.5 m (g 取 10 m/s2 ).,(1)金属块经过 D 点时的速度.,(2)金属块在 BCD 弯道上克服摩擦力做的功.,图 Z5-4,(2)金属块刚刚放上时，mgsin mgcos ma1，解得a110 m/s2 设经位移s1达到共同速度，则 v22a1s1时，解得s10.2 m3.2 m,突破四,应用动能定理的注意事项,(1)动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系的，一般以地面或相对地面静止的物体为参考系. (2)应用动能定理的关键在于对研究对象进行准确的受力分析及运动过程分析，并画出运动过程的草图，借助草图理解物理过程之间的关系. (3)当物体的运动包含多个不同过程时，可分段应用动能定理求解；当所求解的问题不涉及中间的速度时，也可以全过程应用动能定理求解，这样更简便. (4)列动能定理方程时，必须明确各力做功的正、负，确实难以判断的先假定为正功，最后根据结果加以检验.,

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