2017-2018学年高中创新设计物理教科版必修2:第四章 学案7 习题课:动能定理
2017-2018学年高中创新设计物理教科版必修2:第四章 学案7 习题课:动能定理第3页

  (3)物体最后停止的位置(距B点多少米).

  解析 (1)由动能定理得

  -mg(h-H)-μmgsBC=0-mv,

  解得μ=0.5.

  (2)物体第5次经过B点时,物体在BC上滑动了4次,由动能定理得

  mgH-μmg·4sBC=mv-mv,

  解得v2=4 m/s≈13.3 m/s.

  (3)分析整个过程,由动能定理得

  mgH-μmgs=0-mv,

  解得s=21.6 m.

所以物体在轨道上来回运动了10次后,还有1.6 m,故距B点的距离为2 m-1.6 m=0.4 m.

  答案 (1)0.5 (2)13.3 m/s (3)距B点0.4 m

  三、动能定理和动力学方法的综合应用

  动能定理常与平抛运动、圆周运动相结合,解决这类问题要特别注意:

(1)与平抛运动相结合时,要注意应用运动的合成与分解的方法,如分解位移或分解速度求平抛运动的有关物理量.

  (2)与竖直平面内的圆周运动相结合时,应特别注意隐藏的临界条件:

  ①有支撑效果的竖直平面内的圆周运动,物体能过最高点的临界条件为vmin=0.

  ②没有支撑效果的竖直平面内的圆周运动,物体能过最高点的临界条件为vmin=.

例3 如图3所示,质量m=0.1 kg的金属小球从距水平面h=2.0 m的光滑斜面上由静止开始释放,运动到A点时无能量损耗,水平面AB是长2.0 m的粗糙平面,与半径为R=0.4 m的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点,其中圆轨道在竖直平面内,D为轨道的最高点,小球恰能通过最高点D,求:(g=10 m/s2)

  

  图3

  (1)小球运动到A点时的速度大小;

  (2)小球从A运动到B时摩擦阻力所做的功;

(3)小球从D点飞出后落点E与A的距离.