2017-2018学年同步备课粤教版必修2 第四章 机械能和能源 习题课1 动能定理的应用
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(2)木块沿弧形槽滑回B端后,在水平桌面上滑动的最大距离.

答案 (1)0.15 m (2)0.75 m

解析 (1)设木块沿弧形槽上升的最大高度为h,木块在最高点时的速度为零.从木块开始运动到沿弧形槽上升的最大高度处,由动能定理得:

FL-fL-mgh=0

其中f=μN=μmg=0.2×0.5×10 N=1.0 N

所以h== m=0.15 m

(2)设木块离开B点后沿桌面滑动的最大距离为s.由动能定理得:

mgh-fs=0

所以:s== m=0.75 m

三、动能定理在平抛、圆周运动中的应用

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,物体能通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,物体能通过最高点的临界条件为vmin=.

例3 如图4所示,一可以看成质点的质量m=2 kg的小球以初速度v0沿光滑的水平桌面飞出后,恰好从A点沿切线方向进入圆弧轨道,其中B为轨道的最低点,C为最高点且与水平桌面等高,圆弧AB对应的圆心角θ=53°,轨道半径R=0.5 m.已知sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,不计空气阻力,g取10 m/s2.

图4

(1)求小球的初速度v0的大小;

(2)若小球恰好能通过最高点C,求在圆弧轨道上摩擦力对小球做的功.

答案 (1)3 m/s (2)-4 J

解析 (1)在A点由平抛运动规律得:

vA==v0. ①

小球由桌面到A点的过程中,由动能定理得