高中物理人教版 (2019)必修 第二册第八章 机械能守恒定律3 动能和动能定理图片课件ppt

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2. 动能定理与图像结合问题的分析方法
【例1】放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6 s内其速度与时间图象和该拉力的功率与时间图象分别如图甲和乙所示，下列说法正确的是(　　)A．0～6 s内物体位移大小为36 mB．0～6 s内拉力做的功为30 JC．合力在0～6 s内做的功与0～2 s内做的功相等D．滑动摩擦力大小为5 N
【答案】C【解析】由P＝Fv，对应v-t图象和P-t图象可得30 W＝F·6 m/s,10 W＝Ff·6 m/s，解得F＝5 N，Ff＝ N，D错误；0～6 s内物体的位移大小为(4＋6)×6× m＝30 m，A错误；0～6 s内拉力做功W＝F·x1＋Ff·x2＝5×6×2× J＋ ×6×4 J＝70 J，B错误；由动能定理可知，C正确．
【例2】　如图甲所示，长为4 m的水平轨道AB与半径为R＝0.6 m的竖直半圆弧轨道BC在B处相连接，有一质量为1 kg的滑块(大小不计)，从A处由静止开始受水平向右的力F作用，F随位移变化的关系如图乙所示，滑块与AB间的动摩擦因数为μ＝0.25，与BC间的动摩擦因数未知，g取10 m/s2。求：(1)滑块到达B处时的速度大小；(2)滑块在水平轨道AB上运动前2 m路程所用的时间；(3)若到达B点时撤去力F，滑块沿半圆弧轨道内侧上滑，并恰好能到达最高点C，则滑块在半圆弧轨道上克服摩擦力所做的功是多少？
【答案】　(1) m/s　(2) s　(3)5 J
对滑块从B到C的过程，由动能定理得：Wf－mg·2R＝1/2mvC2－1/2mvB2解得Wf＝－5 J，即克服摩擦力做的功为5 J。
例3．用传感器研究质量为2 kg的物体由静止开始做直线运动的规律时，在计算机上得到0～6 s内物体的加速度随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)A．0～6 s内物体在4 s末的速度最大B．物体在2～4 s内速度不变 C．0～6 s内物体先向正方向运动，后向负方向运动D．0～4 s内合力对物体做的功等于0～6 s内合力对物体做的功　
例4．(多选)质量为1 kg的物体静止在粗糙的水平地面上，在一水平外力F的作用下运动，如图甲所示，外力F和物体克服摩擦力f做的功与物体位移的关系如图乙所示，重力加速度g取10 m/s2。下列分析正确的是(　　)A．物体运动的位移为13 m B．物体与地面之间的动摩擦因数为0.2C．物体在前3 m运动过程中的加速度为3 m/s2D．x＝9 m时，物体的速度为3 m/s
例5.如图所示，在外力作用下某质点运动的v－t图象为正弦曲线．从图中可以判断(　　)
A．在0～t1时间内，外力做正功B．在0～t1时间内，外力的功率逐渐增大C．在t2时刻，外力的功率最大D．在t1～t3时间内，外力做的总功为零
解析：选AD.由动能定理可知，在0～t1时间内质点速度越来越大，动能越来越大，外力一定做正功，故A项正确；在t1～t3时间内，动能变化量为零，可以判定外力做的总功为零，故D项正确；由P＝F·v知0、t1、t2、t3四个时刻功率为零，故B、C都错．