資源簡介

(共30張PPT)
動能定理在多過程問題中的應用
2020.1浙江選考
2020.7 浙江選考
2021.1 浙江選考
2021.7浙江選考
第20題
高中物理必修第二冊課件
2022.1浙江選考
2022.6浙江選考
2023.1浙江選考
2023.6浙江選考
高中物理必修第二冊課件
2024.1浙江選考
高中物理必修第二冊課件
常見多過程問題
高中物理必修第二冊課件
第一步：確定研究對象和研究過程。
第二步：確定研究過程中的初動能，末動
能，動能的變化量
第三步：對研究物體受力分析，明確各個
力做功情況，寫出W合表達式
第四步：利用動能定理列式求解。
Ek
高中物理必修第二冊課件
解題步驟
W合= Ek=
1.滑草場滑道模型
高中物理必修第二冊課件
高中物理必修第二冊課件
例題1如圖所示AB為 圓弧軌道，半徑為R=0.8m,BC是
水平軌道，長S=3m,BC處的動摩擦因數為μ= ，今有
質量m=1kg的物體，自A點從靜止起下滑到C點剛好停止。
g取10 m/s2，求
（1）物體在AB段克服阻力所做的功為多少？
（2）物體下滑到B點時對圓弧軌道的壓力多大？
2.U型槽模型
高中物理必修第二冊課件
例題2 如圖所示，ABCD是一個盆式容器，盆內側壁與盆底BC的連接處都是一段與BC相切的圓弧，B、C為水平的，其距離d=0.50m盆邊緣的高度為h=0.30m.在A處放一個質量為m的小物塊并讓其從靜止出發下滑.已知盆內側壁是光滑的，而盆底BC面與小物塊間的動摩擦因數為μ=0.10.小物塊在盆內來回滑動，最后停下來，則停的地點到B的距離為（ ）
A.0.50m B.0.25m C.0.10m D.0
高中物理必修第二冊課件
高中物理必修第二冊課件
（2024浙江第20題選考改編）. 某固定裝置的豎直截面如圖所示，由傾角 的直軌道AB，半徑R=1m的圓弧軌道BCD，長度L=1.25m、傾角為θ的直軌道DE，半徑為R、圓心角為θ的圓弧管道EF組成，軌道間平滑連接。質量m=0.5kg的小物塊a從軌道上高度為h靜止釋放，經圓弧軌道BCD滑上軌道DE，小物塊a在DE段運動時動摩擦因數μ=0.25，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。（其它軌道均光滑，小物塊a視為質點，不計空氣阻力，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8）
（1）若h=0.8m時，求小物塊①第一次經過C點的向心加速度大小；
②在DE上經過的總路程；
（2）若h=1.6m時，小物塊a經過F對軌道的壓力是多少。
高中物理必修第二冊課件
3.過山車模型
高中物理必修第二冊課件
例4如圖甲所示，游樂場的過山車可以底朝上在豎直圓軌道上運行，可抽象為圖乙所示的模型.傾角為45°的直軌道AB、半徑R＝10 m的光滑豎直圓軌道和傾角為37°的直軌道EF，分別通過水平光滑銜接軌道BC、C′E平滑連接，另有水平減速直軌道FG與EF平滑連接，EG間的水平距離l＝40 m.現有質量m＝500 kg的過山車，從高h＝40 m處的A點由靜止下滑，經BCDC′EF最終停在G點.過山車與軌道AB、EF間的動摩擦因數均為μ1＝0.2，與減速直軌道FG間的動摩擦因數μ2＝0.75.過山車可視為質點，運動中
不脫離軌道，g取10 m/s2.求：
高中物理必修第二冊課件
(1)過山車運動至圓軌道最低點C時的速度大小；
(2)過山車運動至圓軌道最高點D時對軌道的作用力大小；
由牛頓第三定律知，過山車在D點對軌道的作用力大小為7×103 N
高中物理必修第二冊課件
(3)減速直軌道FG的長度x.
(已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
全程應用動能定理
解得x＝30 m.
高中物理必修第二冊課件
課堂小結
動能定理在多過程的應用
多過程問題優先考慮動能定理。
尤其是兩頭速度為零，但是中間過程比較復雜！
W合= Ek=
高中物理必修第二冊課件
1.運用動能定理解決多過程問題，有兩種思路：
(1)可分段應用動能定理求解；
(2)全過程應用動能定理：所求解的問題不涉及中間的速度時，全過程應用動能定理求解更簡便.
2.全過程列式時，涉及重力、彈簧彈力、大小恒定的阻力或摩擦力做功時，要注意它們的特點.
(1)重力、彈簧彈力做功取決于物體的初、末位置，與路徑無關.
(2)大小恒定的阻力或摩擦力做功的數值等于力的大小與路程的乘積.
高中物理必修第二冊課件
楊絳的“人生沒有如果，只有后果和結果”這句話警示人們要珍惜現在，努力把握好每一個時刻，不要讓過去的遺憾和未來的憂慮干擾到當下的幸福。
心靈啟迪
高中物理必修第二冊課件
跟進訓練1.如圖所示，物塊(可視為質點)以初速度v0從A點沿不光滑的軌道運動恰好到高為h的B點后自動返回，其返回途中仍經過A點，則經過A點的速度大小為(重力加速度為g，水平軌道與斜軌道平滑連接)
√
高中物理必修第二冊課件
跟進訓練2
2.(動能定理在往復運動中的應用)(2020·浙江高三開學考試)如圖4所示，有一圓弧形的槽ABC，槽底B放在水平地面上，槽的兩側A、C與光滑斜坡aa′、bb′分別相切，相切處a、b位于同一水平面內，距水平地面高度為h.一質量為m的小物塊從斜坡aa′上距水平面ab的高度為2h處沿斜坡自由滑下，并自a處進入槽內，到達b處后沿斜坡bb′向上滑行，到達的最高處距水平面ab的高度為h，若槽內的動摩擦因數處處相同，不考慮空氣阻力，且重力加速度為g，則
A.小物塊第一次從a處運動到b處的過程中克服摩擦力做功mgh
B.小物塊第一次經過B點時的動能等于2.5mgh
C.小物塊第二次運動到a處時速度為零
D.經過足夠長的時間后，小物塊最終一定停在B處
√
圖4
2
3
高中物理必修第二冊課件
解析　在第一次運動過程中，小物塊克服摩擦力做功，根據動能定理可知mgh－Wf＝0－0，解得Wf＝mgh，故A正確；
2
3
高中物理必修第二冊課件
由于在AC段，小物塊與軌道間有摩擦力，故小物塊在某一位置的速度大小要減小，故與軌道間的摩擦力減小，第二次在AC段運動時克服摩擦力做功比第一次要少，故第二次到達a(A)點時，有一定的速度，故C錯誤；
由于在AC段存在摩擦力，故小物塊可能在B點兩側某一位置處于靜止狀態，故D錯誤.
高中物理必修第二冊課件
跟進訓練3　如圖3所示，豎直面內有一粗糙斜面AB，BCD部分是一個光滑的圓弧面，C為圓弧的最低點，AB正好是圓弧在B點的切線，圓心O與A、D點在同一高度，θ＝37°，圓弧面的半徑R＝3.6 m，一滑塊質量m＝5 kg，與AB斜面間的動摩擦因數μ＝0.45，將滑塊從A點由靜止釋放(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2).求在此后的運動過程中：
(1)滑塊在AB段上運動的總路程；
圖3
答案　8 m
高中物理必修第二冊課件
解析　由題意可知斜面AB與水平面的夾角為θ＝37°，
知mgsin θ>μmgcos θ，
故滑塊最終不會停留在斜面上，
由于滑塊在AB段受摩擦力作用，
則滑塊做往復運動的高度將越來越低，
最終以B點為最高點在光滑的圓弧面上往復運動.
設滑塊在AB段上運動的總路程為s，
滑塊在AB段上所受摩擦力大小Ff＝μFN＝μmgcos θ，
從A點出發到最終以B點為最高點做往復運動，
高中物理必修第二冊課件
(2)在滑塊運動過程中，C點受到的壓力的最大值和最小值.
答案　102 N　70 N
高中物理必修第二冊課件
解析　滑塊第一次過C點時，速度最大，設為v1，分析受力知此時滑塊所受軌道支持力最大，設為Fmax，
解得Fmax＝102 N.
滑塊以B為最高點做往復運動的過程中過C點時，速度最小，設為v2，此時滑塊所受軌道支持力最小，設為Fmin，從B 到C的過程，
解得Fmin＝70 N，
根據牛頓第三定律可知C點受到的壓力最大值為102 N，最小值為70 N.
高中物理必修第二冊課件
（2023年1月浙江選考20.） 一游戲裝置豎直截面如圖所示，該裝置由固定在水平地面上傾角θ=370的直軌道AB、螺旋圓形軌道BCDE，傾角θ=370的直軌道EF、水平直軌道FG組成，除FG段外各段軌道均光滑，且各處平滑連接。螺旋圓形軌道與軌道AB、EF相切于B（E）處．凹槽GHIJ底面HI水平光滑，上面放有一無動力擺渡車，并緊靠在豎直側壁GH處，擺渡車上表面與直軌道FG、平臺JK位于同一水平面。已知螺旋圓形軌道半徑R=0.5m，B點高度為1.2R，FG長度LFG=2.5m，HI長度L0=9m，擺渡車長度L=3m、質量m=1kg。將一質量也為m的滑塊從傾斜軌道上高度h=2.3m處靜止釋放，滑塊在FG段運動時的阻力為其重力的0.2倍。（擺渡車碰到豎直側壁IJ立即靜止，滑塊視為質點，不計空氣阻力，，）
（1）求滑塊過C點的速度大小VC和軌道對滑塊的作用力大小FC；
（2）擺渡車碰到IJ前，滑塊恰好不脫離擺渡車，求滑塊與擺渡車之間的動摩擦因數μ；
（3）在（2）的條件下，求滑塊從G到J所用的時間。
THANK YOU

展開更多......

收起↑