2018-2019学年高中物理人教版(浙江专用)必修二 第七章 微型专题 利用动能定理分析变力做功和多过程问题
2018-2019学年高中物理人教版(浙江专用)必修二 第七章 微型专题 利用动能定理分析变力做功和多过程问题第2页



从B至C小球所受的摩擦力是变力(大小、方向都变),求变力的功不能直接应用功的公式,通常用动能定理求解.

针对训练1 (2018·余姚市高一下学期期中考试)如图2所示,一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端等高;质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下,滑到最低点Q时,对轨道的正压力为2mg,重力加速度大小为g.质点自P滑到Q的过程中,克服摩擦力所做的功为(  )

图2

A.mgR B.mgR

C.mgR D.mgR

答案 C

解析 质点经过Q点时,由重力和轨道支持力的合力提供向心力,由牛顿第二定律得FN-mg=m,由题有FN=2mg,可得vQ=,质点自P滑到Q的过程中,由动能定理得mgR-Wf=mvQ2,得克服摩擦力所做的功为mgR,选项C正确.

二、利用动能定理分析多过程问题

一个物体的运动如果包含多个运动阶段,可以选择分段或全程应用动能定理.

(1)分段应用动能定理时,将复杂的过程分割成一个个子过程,对每个子过程的做功情况和初、末动能进行分析,然后针对每个子过程应用动能定理列式,然后联立求解.

(2)全程应用动能定理时,分析整个过程中出现过的各力的做功情况,分析每个力做的功,确定整个过程中合外力做的总功,然后确定整个过程的初、末动能,针对整个过程利用动能定理列式求解.

当题目不涉及中间量时,选择全程应用动能定理更简单,更方便.

注意:当物体运动过程中涉及多个力做功时,各力对应的位移可能不相同,计算各力做功时,应注意各力对应的位移.计算总功时,应计算整个过程中出现过的各力做功的代数和.

例2 如图3所示,右端连有一个光滑弧形槽的水平桌面AB长L=1.5 m,一个质量为m=0.5 kg的木块在F=1.5 N的水平拉力作用下,从桌面上的A端由静止开始向右运动,木块