郝龍奇
應(yīng)用動能定理解題時,研究對象應(yīng)是單個物體,或是可以看成單一物體的物體系。其應(yīng)用很廣泛,既適用于直線運動,也適用于曲線運動;既適用于恒力做功情況,也適用于變力做功情況;既適用于同時做功情況,也適用于分段做功情況。同學(xué)們在應(yīng)用動能定理解題的過程中,需要根據(jù)題意列出動能定理方程W=Ek2-Ek1及其他必要的公式,進(jìn)行求解。
例1 質(zhì)量為m的物體以初速度v0豎直上拋,物體落回拋出點時的速度大小為3/4v0,設(shè)物體在運動過程中所受空氣阻力大小不變。求:
(1) 物體在運動過程中所受空氣阻力的大小。
(2) 物體以初速度2v0豎直上拋時的最大高度。
(3) 物體以初速度2v0豎直上拋,最終落在地面上,設(shè)物體在與地面碰撞的過程中沒有能量損失,則全過程中物體運動的總路程。
解析:物體在上升和下落過程中,空氣阻力都做負(fù)功。
點評:動能定理是求解物體的位移或速率的簡捷公式。當(dāng)題目涉及位移和速度而不涉及時間時可優(yōu)先考慮動能定理;處理曲線運動中的速率問題時也可優(yōu)先考慮動能定理。
例2 如圖1所示,物體在離斜面底端s1=5 m處由靜止開始下滑,然后滑上由小圓弧與斜面連接的水平面上,若物體與斜面及水平面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.4,斜面傾角θ=37°,則物體能在水平面上滑行多遠(yuǎn)?
點評:應(yīng)用動能定理解題,如何選取過程是關(guān)鍵。如果問題是由多個過程組成的,但又不需要求解中間狀態(tài)的物理量,一般選取全過程較為簡便。不管如何選取研究過程,都要弄清物體所受的力在哪段位移上做功,是做正功還是做負(fù)功,寫出總功。