章末复习课
知识体系
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[答案填写] ①W为正 ②W=0 ③W为负 ④mv2 ⑤mgh
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1212
⑥初、末位置 ⑦mv2-mv1
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主题一 动能定理在多过程中的应用
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,分析每个力的做功,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. 【例1】 如图所示,MNP为竖直面内一固定轨道,其圆弧段MN与水平段NP相切于N,P端固定一竖直挡板.M相对于N的高度为h,NP长度为s.一物块从M端由静止开始沿轨道下滑,与挡板发生一次完全弹性碰撞(碰撞后物块速度大小不变,方向相反)后停止在水平轨道上某处.若在MN段的摩擦可忽略不计,物块与NP段轨道间的动摩擦因数为μ,求物块停止的地方距N点的距离的可能值.
解析:设物块的质量为m,在水平轨道上滑行的总路程为s′,则物块从开始下滑到停止在水平轨道上的过程中,由动能定理得mgh-μmgs′=0.
h
解得s′=.
μ
第一种可能:物块与挡板碰撞后,在到达N前停止,则物块停
h
止的位置距N点的距离d=2s-s′=2s-.
μ
第二种可能:物块与挡板碰撞后,可再一次滑上光滑圆弧轨道,然后滑下,在水平轨道上停止,则物块停止的位置距N点的距离为
h
d=s′-2s=-2s.
μ
hh
所以物块停止的位置距N点的距离可能为2s-或-2s.
μ μ答案:2s-
h
μμ或
h
-2s
针对训练
1.如图所示,质量为m的钢珠从高出地面h处由静止自由下落,h
落到地面进入沙坑停止,则:
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(1)钢珠在沙坑中受到的平均阻力是重力的多少倍?
h
(2)若让钢珠进入沙坑,则钢珠开始时的动能应为多少(设钢珠在
8沙坑中所受平均阻力大小不随深度改变)?
解析:(1)取钢珠为研究对象,对它的整个运动过程,由动能定11
理得W=WF+WG=ΔEk=0.则重力的功WG=mgh,阻力的功WF
101111Ff
=-Ffh,代入得mgh-Ffh=0,故有=11,即所求倍数为
mg10101011.
(2)设钢珠开始时的动能为Ek,则对钢珠的整个运动过程,由动
9mghFfh
能定理得W=WF+WG=ΔEk,进一步展开为-=-Ek,得
88mgh
Ek=.
4
mgh
答案:(1)11 (2) 4
主题二 功能关系的理解和应用
1.几种常见功能关系的理解. 功能关系 重力做功与重力势能 弹簧弹力做功与弹性势能 合力做功与动能 除重力或系统弹力外其他力做功与机械能 W=ΔE W=-ΔEp W=-ΔEp 表达式 物理意义 重力做功是重力势能变化的原因 弹力做功是弹性势能变化的原因 合外力做功W=ΔEk 是物体动能变化的原因 除重力或系统弹力外其他力做功是机械能变化的原因 W=0 机械能守恒 正功、负功含义 W>0 W<0 W=0 W>0 W<0 W=0 W>0 W<0 W=0 W>0 W<0 势能减少 势能增加 势能不变 势能减少 势能增加 势能不变 动能增加 动能减少 动能不变 机械能增加 机械能减少 2.应用功能关系解题的步骤. (1)明确研究对象,研究对象是一个物体或是几个物体组成的系统.
(2)隔离研究对象,分析哪些力对它做功,它的哪些能量发生变化.
(3)根据能量的变化类型确定用哪一类功能关系去求解. (4)根据相应的功能关系列方程、求解.
【例2】 如图所示,在光滑水平地面上放置质量M=2 kg的长木板,木板上表面与固定的光滑弧面相切.一质量m=1 kg的小滑块自弧面上高h处由静止自由滑下,在木板上滑行t=1 s后,滑块和木板以共同速度v=1 m/s匀速运动,g取10 m/s2.求:
(1)滑块与木板间的摩擦力大小Ff; (2)滑块下滑的高度h;
(3)滑块与木板相对滑动过程中产生的热量Q. 解析:(1)对木板:Ff=Ma1, 由运动学公式,有v=a1t, 解得Ff=2 N.
(2)对滑块:-Ff=ma2.
设滑块滑上木板时的速度是v0, 则v-v0=a2t,v0=3 m/s.
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由机械能守恒定律有mgh=mv0,
2
2v032h==m=0.45 m.
2g2×10
1211122
(3)根据功能关系有:Q=mv0-(M+m)v=×1×3 J-×(1
2222+2)×12 J=3 J.
答案:(1)2 N (2)0.45 m (3)3 J
人教版高中物理必修二:第七章章末复习课+测试题+Word版含答案



