动能定理在多过程问题中的应用
模型特征：优先考虑应用动能定理的典型问题 (1)不涉及加速度、时间的问题．
(2)有多个物理过程且不需要研究整个过程中的中间状态的问题． (3)变力做功的问题．
(4)含有F 、l 、m 、v 、W 、E k 等物理量的力学问题． 1、
解析 (1)小滑块由C 运动到A ，由动能定理得
mgL sin 37°－μmgs ＝0 （2分） 解得μ＝24
35 （1分）
(2)设在斜面上，拉力作用的距离为x ，小滑块由A 运动到C ，由动能定理得 Fs －μmgs ＋Fx －mgL sin 37°＝0 （2分） 解得x ＝1.25 m
（1分） (3)小滑块由A 运动到B ，由动能定理得Fs －μmgs ＝12m v 2
（2分） 由牛顿第二定律得F －mg sin 37°＝ma （2分） 由运动学公式得x ＝v t ＋12at 2
（2分） 联立解得t ＝0.5 s
（1分）
答案 (1)24
35
(2)1.25 m (3)0.5 s
2、一质量为2 kg 的铅球从离地面2 m 高处自由下落，陷入
沙坑中2 cm 深处，如图所示，求沙子对铅球的平均阻力(g ＝10 m/s 2)． 答案 2 020 N
解析 小球的运动包括自由落体运动和陷入沙坑减速运动两个过程，知
道初末态动能和运动位移，应选用动能定理解决，处理方法有两种：
解法一 分段列式：铅球自由下落过程中，设小球落到沙面时速度为v ，则：mgH ＝1
2m v 2
v ＝2gH ＝2×10×2 m/s ＝210 m/s.
铅球陷入沙坑过程中，只受重力和阻力F f 作用，由动能定理得：mgh －F f h ＝0－m v 2
2
F f ＝mgh ＋m v 22h ＝2×10×0.02＋2×
(210)2
2
0.02
N ＝2 020 N
解法二 全程列式：全过程都有重力做功，进入沙中又有阻力做功． 所以W 总＝mg (H ＋h )－F f h
由动能定理得：mg (H ＋h )－F f h ＝0－0
故：F f ＝mg (H ＋h )h ＝2×10×(2＋0.02)
0.02 N ＝2 020 N.
3、如图所示装置由AB 、BC 、CD 三段轨道组成，轨道交接处 均由很小的圆弧平滑连接，其中轨道AB 、CD 段是光滑的，
水平轨道BC 的长度s ＝5 m ，轨道CD 足够长且倾角θ＝37°， A 、D 两点离轨道BC 的高度分别为h 1＝4.30 m 、h 2＝1.35 m ．
现让质量为m 的小滑块自A 点由静止释放．已知小滑块与轨道BC 间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求： (1)小滑块第一次到达D 点时的速度大小； (2)小滑块第一次与第二次通过C 点的时间间隔． 答案 (1)3 m/s (2)2 s
解析 (1)物块从A →B →C →D 过程中，由动能定理得 mg (h 1－h 2)－μmgs ＝1
2m v D 2－0，
解得：v D ＝3 m/s
(2)小物块从A →B →C 过程中，有 mgh 1－μmgs ＝1
2m v 2C
解得：v C ＝6 m/s
小物块沿CD 段上滑的加速度 a ＝g sin θ＝6 m/s 2
小物块沿CD 段上滑到最高点的时间 t 1＝v C
a
＝1 s
小物块从最高点滑回C 点的时间t 2＝t 1＝1 s 故t ＝t 1＋t 2＝2 s
4、如图所示，粗糙水平地面AB 与半径R ＝0.4 m 的光滑半圆
轨道BCD 相连接，且在同一竖直平面内，O 是BCD 的圆心， BOD 在同一竖直线上．质量m ＝2 kg 的小物块在9 N 的水 平恒力F 的作用下，从A 点由静止开始做匀加速直线运动．
已知AB ＝5 m ，小物块与水平地面间的动摩擦因数为μ＝0.2.当小物块运动到B 点时撤去力F .取重力加速度g ＝10 m/s 2.求： (1)小物块到达B 点时速度的大小；
(2)小物块运动到D 点时，轨道对小物块作用力的大小； (3)小物块离开D 点落到水平地面上的点与B 点之间的距离． 答案 (1)5 m/s (2)25 N (3)1.2 m 解析 (1)从A 到B ，根据动能定理有 (F －μmg )x AB ＝12m v 2
B
得v B ＝
2(F －μmg )x AB
m
＝5 m/s
(2)从B 到D ，根据动能定理有 －mg ·2R ＝12m v 2D －12m v 2
B
得v D ＝v 2B －4Rg ＝3 m/s
在D 点，根据牛顿运动定律有F N ＋mg ＝m v 2D R
得F N ＝m v 2D
R
－mg ＝25 N
(3)由D 点到落点小物块做平抛运动，在竖直方向上有 2R ＝12gt 2
得t ＝
4R g
＝ 4×0.4
10
s ＝0.4 s
水平地面上落点与B 点之间的距离为 x ＝v D t ＝3×0.4 m ＝1.2 m
5、水上滑梯可简化成如图所示的模型：倾角为θ＝37°的倾斜滑道AB 和水平滑道BC 平滑
连接，起点A 距水面的高度H ＝7.0 m ，BC 的长度d ＝2.0 m ，端点C 距水面的高度h ＝1.0 m ．一质量m ＝50 kg 的运动员从滑道起点A 无初速度地自由滑下，运动员与AB 、BC 间的动摩擦因数均为μ＝0.1.(取重力加速度g ＝10 m/s 2，cos 37°＝0.8，sin 37°＝0.6，运动员在运动过程中可视为质点)
(1)求运动员沿AB 下滑时加速度的大小a ；
(2)求运动员从A 滑到C 的过程中克服摩擦力所做的功W 和到达C 点时速度的大小v C ； (3)保持水平滑道端点在同一水平线上，调节水平滑道高度h 和长度d 到图中B ′C ′位置时，运动员从滑梯平抛到水面的水平位移最大，求此时滑道B ′C ′距水面的高度h ′. 答案 (1)5.2 m /s 2 (2)500 J 10 m/s (3)3 m
解析 (1)运动员沿AB 下滑时，受力情况如图所示 F f ＝μF N ＝μmg cos θ 根据牛顿第二定律： mg sin θ－μmg cos θ＝ma
得运动员沿AB 下滑时加速度的大小为： a ＝g sin θ－μg cos θ＝5.2 m/s 2
(2)运动员从A 滑到C 的过程中，克服摩擦力做的功为：
W ＝μmg cos θ·H －h
sin θ＋μmgd ＝μmg [d ＋(H －h )cot θ]＝10μmg ＝500 J ，
mg (H －h )－W ＝1
2m v 2C
－0
解得运动员滑到C 点时速度的大小v C ＝10 m/s
(3)在从C ′点滑出至落到水面的过程中，运动员做平抛运动的时间为t ， h ′＝1
2
gt 2，t ＝
2h ′
g
下滑过程中克服摩擦力做功保持不变，W ＝500 J 根据动能定理得：
mg (H －h ′)－W ＝1
2m v 2－0，v ＝2g (H －1－h ′)
运动员在水平方向的位移：
x ＝v t ＝2g (H －1－h ′)
2h ′
g
＝4(H －1－h ′)h ′ 当h ′＝H －1
2＝3 m 时，水平位移最大．
三角恒等变换与解三角形 学习目标： 1.三角函数的化简与求值是高考的命题热点，其中同角三角函数的基本关系、诱导公式是解决计算问题的工具，三角恒等变换是利用三角恒等式(两角和与差、二倍角的正弦、余弦、正切公式)进行变换，“角”的变换是三角恒等变换的核心，试题多为选择题或填空题. 2.利用正弦定理或余弦定理解三角形、判断三角形的形状或求值等，并经常和三角恒等变换结合进行综合考查. 重难点：利用正弦定理或余弦定理解三角形、判断三角形的形状或求值等，并经常和三角恒等变换结合进行综合考查. 真 题 感 悟 1.若tan α＝2tan π5，则cos ? ??? ? α－3π10sin ? ??? ?α－π5＝( ) A.1 B.2 C.3 D.4 2.(2015·广东卷)设△ABC 的内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c .若a ＝3，sin B ＝12，C ＝π 6 ，则b ＝________. 3.在△ABC 中，a ＝4，b ＝5，c ＝6，则sin 2A sin C ＝________. 4.在平面四边形ABCD 中，∠A ＝∠B ＝∠C ＝75°，BC ＝2，则AB 的取值范围是________. 考 点 整 合 1.三角函数公式 (1)同角关系：sin 2 α＋cos 2 α＝1，sin α cos α ＝tan α. (2)诱导公式：在k π 2 ＋α，k ∈Z 的诱导公式中“奇变偶不变，符号看象 限”. (3)两角和与差的正弦、余弦、正切公式： sin(α±β)＝sin αcos β±cos αsin β；cos(α±β)＝cos αcos β?sin αsin β；tan(α±β)＝tan α±tan β 1?tan αtan β . (4)二倍角公式：sin 2α＝2sin αcos α，cos 2α＝cos 2α－sin 2α＝2cos 2α－1＝1－2sin 2α. 2.正、余弦定理、三角形面积公式
动能地定理推导过程 第一步：说明物体的运动状态，并导出加速度计算式。 如图5—5所示：物体沿着不光滑的斜面匀加速向上运动，通过 A处时的即时速度为v0，通过B处时的即时速度为v t，由A处到B处的 位移为S。通过提问引导学生根据v t2－v02=2as写出： ① 第二步：画出物体的受力分析图，进行正交分解，说明物体 的受力情况。 图5─6是物体的受力分析图（这个图既可以单独画出，也 可补画在上图的A、B之间），物体受到了重力mg、斜面支持力N、 动力F、阻力f。由于重力mg既不平行于斜面，也不垂直于斜面， 所以要对它进行正交分解，分解为平行于斜面的下滑分力F1和垂直 于斜面正压力F2。然后说明：物体在垂直斜面方向的力N=F2；物体平行斜面方向的力F＞f+F1(否则物体不可能加速上行)，其合力为： ② 第三步：运用牛顿第二定律和①、②两式导出“动能定理”。 若已知物体的质量为m 、所受之合外力为、产生之加速度为a。 则根据牛顿第二定律可以写出： ③将①、②两式代入③式： 导出：④
若以W表示外力对物体所做的总功 ⑤ 若以E ko表示物体通过A处时的动能，以E kt表示物体通过B处时的动能 则：⑥ ⑦ 将⑤、⑥、⑦三式代入④式，就导出了课本中的“动能定理”的数学表达形式： W=E kt－E ko 若以△E k表示动能的变化E kt－E ko 则可写出“动能定理”的一种简单表达形式： W=△E k 它的文字表述是：外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。这个结论叫做“动能定理”。第四步：在“动能定理”的基础上推导出“功能原理”。 在推导“动能定理”的过程中，我们曾经写出过④式，现抄列如下： ④ 为了导出“功能原理”我们需要对其中的下滑分力做功项F1S进行分析推导。 我们知道，当斜面的底角为θ时，下滑分力F1和重力mg的关系如下： （前面已有⑤、⑥、⑦式）⑧
分校: _高三__ 学科: 物理 课型: 复习课 执笔人: 赵良奎 审核人: 胡圣山 仙源学校高三分校物理讲学稿 【课题】动能和动能定理———单个物体多过程问题 2013.10.31第5节 【考纲要求】动能和动能定理 Ⅱ 【本节重点】单个物体、多过程的动能定理的应用 【方法指导】 (1)明确研究对象和研究过程： 研究对象一般取单个物体，可以对某个运动阶段应用动能定理，也可以对整个运动过程(全程)使用动能定理． (2)分析受力及各力做功的情况： ①受哪些力？ ②每个力是否做功？ ③在哪段位移哪段过程中做功？ ④做正功还是负功？ ⑤用恒力功的公式列出各力做功的代数和，对变力功或要求的功用W 表示． (3)明确过程始末状态的动能E k1和E k2. (4)列出动能定理方程式W 1＋W 2＋W 3＋…＝12m v 22－12m v 21 求解． 【自主再现】 完成《高考调研》P 60“自主再现”内容，展台展示。 【互助探究】 例1：如图所示，一小物块从倾角θ＝37°的斜面上的A 点由静止开始滑下，最后停在水平面上的C 点．已知小物块的质量m ＝0.10 kg ，小物块与斜面和水平面间的动摩擦因数均为μ＝0.25，A 点到斜面底部B 点的距离L ＝0.50 m ，斜面与水平面平滑连接，小物块滑过斜面与水平面连接处时无机械能损失．求： (1)小物块在斜面上运动时的加速度大小； (2)BC 间的距离； (3)若在C 点给小物块一水平初速度使小物块恰能回到A 点，此初速度为多大？(取g ＝10 m/s 2) 跟踪训练：如图所示装置由AB 、BC 、CD 三段轨道组成，轨道交接处均由很小的圆
动能和动能定理教案 教学目标 一.知识与技能 1．使学生进一步理解动能的概念，掌握动能的计算式． 2．结合教学，对学生进行探索研究和科学思维能力的训练． 3．理解动能定理的确切含义，应用动能定理解决实际问题．二.过程与方法 1．运用演绎推导方式推导动能定理的表达式． 2．理论联系实际，学习运用动能定理分析解决问题的方法．三.情感、态度与价值观 通过动能定理的演绎推导．感受成功的喜悦，培养学生对科学研究的兴趣． 教学重点、难点 教学重点 动能定理及其应用． 教学难点 对动能定理的理解和应用． 教学方法 探究、讲授、讨论、练习 教学活动 [新课导入] 师：在前几节我们学过，当力对一个物体做功的时候一定对应于
某种能量形式的变化，例如重力做功对应于重力势能的变化，弹簧弹力做功对应于弹簧弹性势能的变化，本节来探究寻找动能的表达式．在本章“1．追寻守恒量”中，已经知道物体由于运动而具有的能叫做动能，大家先猜想一下动能与什么因素有关? 生：应该与物体的质量和速度有关． 我们现在通过实验粗略验证一下物体的动能与物体的质量和速度有什么样的关系． (实验演示或举例说明) 让滑块A从光滑的导轨上滑下，与静止的木块月相碰，推动木块做功． 师：让同一滑块从不同的高度滑下，可以看到什么现象? 生：让同一滑块从不同的高度滑下，可以看到：高度大时滑块把木块推得远，对木块做的功多． 师：说明什么问题? 生：高度越大，滑到底端时速度越大，在质量相同的情况下，速度越大，对外做功的本领越强，说明物体由于运动而具有的能量越多．师：让质量不同的木块从同一高度滑下，可以看到什么现象? 生：让质量不同的木块从同一高度滑下，可以看到：质量大的滑块把木块推得远，对木块做的功多． 师：说明什么问题? 生：相同的高度滑下，具有的末速度是相同的，之所以对外做功的本领不同，是因为物体的质量不同，在速度相同的情况下，质量越
正余弦定理在实际生活中的应用 正、余弦定理在测量、航海、物理、几何、天体运行等方面的应用十分广泛，解这类应用题需要我们吃透题意，对专业名词、术语要能正确理解，能将实际问题归结为数学问题. 求解此类问题的大概步骤为： （1）准确理解题意，分清已知与所求，准确理解应用题中的有关名称、术语，如仰角、俯角、视角、象限角、方位角等； （2）根据题意画出图形； （3）将要求解的问题归结到一个或几个三角形中，通过合理运用正弦定理、余弦定理等有关知识建立数学模型，然后正确求解，演算过程要简练，计算要准确，最后作答. 1.测量中正、余弦定理的应用 例1 某观测站C 在目标A 南偏西25?方向，从A 出发有一条南偏东35?走向的公路，在C 处测得公路上与C 相距31千米的B 处有一人正沿此公路向A 走去，走20千米到达D ，此时测得CD 距离为21千米，求此人所在D 处距A 还有多少千米？ 分析：根据已知作出示意图，分析已知及所求，解CBD ?，求角B .再解ABC ?，求出AC ，再求出AB ，从而求出AD （即为所求）. 解：由图知，60CAD ∠=?. 22222231202123 cos 22312031BD BC CD B BC BD +-+-===???， 3 s i n B =. 在ABC ?中，sin 24sin BC B AC A ?= =. 由余弦定理，得222 2cos BC AC AB AC AB A =+-??. 即2223124224cos60AB AB =+-????. 整理，得2243850AB AB --=，解得35AB =或11AB =-（舍）. 故15AD AB BD =-=（千米）. 答：此人所在D 处距A 还有15千米. 评注：正、余弦定理的应用中，示意图起着关键的作用，“形”可为“数”指引方向，因此，只有正确作出示意图，方能合理应用正、余弦定理. 2.航海中正、余弦定理的应用 例2 在海岸A 处，发现北偏东45?方向，距A 1海里的B 处有一艘走私船，在A 处北偏西75?方向，距A 为2海里的C 处的缉私船奉命以/小时 A C D 31 21 20 35? 25? 东 北
动能和动能定理 一、教学目标 1．知识和技能： ⑴理解动能的概念，会用动能的定义式进行计算； ⑵理解动能定理及其推导过程； ⑶知道动能定理的适用条件，会用动能定理进行计算。 2．过程和方法： ⑴体验实验与理论探索相结合的探究过程。 ⑵培养学生演绎推理的能力。 ⑶培养学生的创造能力和创造性思维。 3．情感、态度和价值观： ⑴激发学生对物理问题进行理论探究的兴趣。 ⑵激发学生用不同方法处理同一问题的兴趣，会选择用最优的方法处理问题。 二、设计思路 动能定理是力学中一条重要规律，它反映了外力对物体所做的总功跟物体动能改变的关系，动能定理贯穿在本章以后的内容中，是
本章的教学重点。学习掌握它，对解决力学问题，尤其是变力做功，时间未知情况下的问题有很大的方便。 本课--的过程为： 学生通过回忆初中所学的内容和实验引起思考 学生讨论，设计情景，进行理论探讨和论证，找出动能的表达式。 通过对前面探讨过程的深入思考，得出动能定理 通过具体实例，深化对动能和动能定理的理解，突出动能定理的优越性 由于本节内容较多又很重要，建议安排一节习题课，以达到良好的效果。 三、教学重点、难点 1．重点：⑴动能概念的理解；⑵动能定理及其应用。 2．难点：对动能定理的理解。 四、教学资源
斜面、质量不同的滑块、木块等 五、-- 教师活动 学生活动 点评 一、引入新课【板书】一、动能提问：在初中我们学过动能的初步知识，那么什么是物体的动能？【板书】1、定义：物体由于运动而具有的能量叫动能。提问：物体的动能大小和哪些因素有关呢？你有什么方法可以证明？引导学生重复初中所做得滑块撞击木块的实验。归纳：物体能够对外做功的本领越大，物体的能量就越大，实验中滑块的质量和速度越大，对外做功的本领越大，说明动能和物体的质量和速度有关。提问：那么，到底如何定量的来表示动能呢？过渡：上一节课我们研究了做功和物体速度变化的关系，两者之间有什么关系？提问：那么比例系数为多少呢？如何去确定呢？设计情景：如图所示，某物体的质量为m，在与运动方向相同的恒力f的作用下发生一段位移l，速度由v1增加到v2。求做功和速度变化的关系？选择学生的答案，投影学生的解答过程，归纳，总结。根据牛顿第二定律：……①根据运动学公式：…②外力f做功：…………
突破23 动能定理求解多过程问题 1. 由于多过程问题的受力情况、运动情况比较复杂，从动力学的角度分析往往比较复杂，利用动能定理分析此类问题，是从总体上把握研究对象运动状态的变化，并不需要从细节上了解。 2．运用动能定理解决问题时，有两种思路：一种是全过程列式，另一种是分段列式。 3．全过程列式时，涉及重力、弹簧弹力、大小恒定的阻力或摩擦力做功时，要注意运用它们的特点： (1)重力、弹簧弹力做功取决于物体的初、末位置，与路径无关。 (2)大小恒定的阻力或摩擦力做功等于力的大小与路程的乘积。 4. 利用动能定理求解多过程问题的基本思路 (1)弄清物体的运动由哪些过程组成。 (2)分析每个过程中物体的受力情况。 (3)各个力做功有何特点，对动能的变化有无影响。 (4)从总体上把握全过程，写出总功表达式，找出初、末状态的动能。 (5)对所研究的全过程运用动能定理列方程。 【典例1】如图所示，AB、CD为两个对称斜面，其上部足够长，下部B、C分别与一个光滑的圆弧面的两端相切，圆弧圆心角为120°，半径R为2.0 m，一个物体在离弧底E高度为h＝3.0 m处，以初速度v ＝4.0 m/s沿斜面运动，若物体与两斜面间的动摩擦因数均为0.02，则物体在两斜面上(不包括圆弧部分)一共运动的路程是多少？(g取10 m/s2) 【答案】280 m 对全过程应用动能定理得
mgh －R (1－cos 60°)－μmgs cos 60°＝0－1 2 mv 2， 解得s ＝280 m 。 【典例2】如图所示，质量m ＝6.0 kg 的滑块(可视为质点)，在F ＝60 N 的水平拉力作用下从A 点由静止开始运动，一段时间后撤去拉力F ，当滑块由平台边缘B 点飞出后，恰能从水平地面上的C 点沿切线方向落入竖直圆弧轨道CDE ，并从轨道边缘E 点竖直向上飞出，经过0.4 s 后落回E 点。已知A 、B 间的距离L ＝2.3 m ，滑块与平台间的动摩擦因数μ＝0.5，平台离地面高度h ＝0.8 m ，B 、C 两点间水平距离x ＝1.2 m ，圆弧轨道半径R ＝1.0 m 。重力加速度g 取10 m/s 2 ，不计空气阻力。求： (1)滑块运动到B 点时的速度大小； (2)滑块在平台上运动时受水平拉力F 作用的时间； (3)滑块沿圆弧轨道由C 到E 过程克服摩擦做的功。 解题指导： 通过“三遍”读题，完成“拆分”过程。 (1)A →B 过程中，有F 作用时匀加速直线运动。(第1个小题) (2)A →B 过程中，无F 作用时匀减速直线运动。(第2个小题) (3)B →C 过程中，平抛运动。(第3个小题) (4)C →E 过程中，有摩擦力存在的圆周运动。(第4个小题) (5)从E 点抛出到落回E 点过程中，竖直上抛运动。(第5个小题) 【答案】 (1)3 m/s (2)0.8 s (3)27 J x 1＝1 2 a 1t 21(1分) 撤去F 后滑块做匀减速直线运动(第2个小题)
动能定理的应用 教学目标： 知识目标 1通过评讲：达到理解动能定理的确切含义 2．通过练习：达到应用动能定理解决实际问题． 能力目标 通过应用动能定理解决多过程问题． 重难点： 动能定理及其应用 教学步骤： 一导入新课 思考 用动能定理解题的一般步骤是什么？ 学生答 用动能定理解题的一般步骤 1．明确研究对象、研究过程，找出初末状态的速度情况． 2．要对物体进行正确的受力分析，明确各个力的做功大小及正负情况． 3．明确初末状态的动能． 4．由动能定理列方程求解，并对结果进行讨论 二自主探究 问题展示
1合力做功有两种求解方法 2动能定理如何应用于变力做功或物体做曲线运动的情况? 师生互动 1合力做功有两种求解方法，一种是先求出物体受到的合力．再求合力做的功，一种方法是先求各个力做功，然后求各个力做功的代数和． 2当物体受到的力是变力，或者物体的运动轨迹是曲线时，我们仍然采用过去的方法，把过程分解为很多小段，认为物体在每小段运动中受到的力是恒力，运动的轨迹是直线，这样也能得到动能定理． 三精析点拨 1用动能定理求变力做的功 由于某些力F的大小或方向变化，所以不能直接由公式W=FScosα计算它们做的功，此时可由其做功的结果——动能的变化来求变力F做的功。 2、在不同过程中运用动能定理 由于物体运动过程中可能包括几个不同的物理过程，解题时，可以分段考虑，也可视为一整体过程，往往对全过程运用动能定理比较简便． 四知能内化 习题展示 1总质量为M的列车，沿水平直线轨道匀速前进，其末节车厢质量为m，中途脱节，司机发觉时，机车已行驶L的距离，于是立即关闭发动机滑行，设运动的阻力与质量成正比，机车的牵引力是恒定的，当列车的两部分都停止时，它们的距离是多少？ 2一列质量为M=5.0×105kg的火车，在一段平直的轨道上始终以额定功率P 行驶，在300S内的位移为2.85×103m，而速度由8m/s增加到火车在此轨道上行驶的最大速度17m/s。设火车所受阻力f大小恒定，求1、火车运动中所受阻力f的大小；2、火车头的额定功率P的大小 3如图6-25所示，ABCD是一条长轨道，其中AB段是倾角为θ的斜面，CD段是水平的，BC是与AB和CD都相切的一小段圆弧，其长度可以不计。一个质量为m的小滑块由A点静止释放沿轨道滑下，最后停在D点，现用一平行轨道的力推滑块，使它缓慢地由D点到A点时停下，求推力对滑块所做的功。
正弦定理和余弦定理的应用举例 考点梳理 1．用正弦定理和余弦定理解三角形的常见题型 测量距离问题、高度问题、角度问题、计算面积问题、航海问题、物理问题等．2．实际问题中的常用角 (1)仰角和俯角 与目标线在同一铅垂平面内的水平视线和目标视线的夹角，目标视线在水平视线上方的角叫仰角，目标视线在水平视线下方的角叫俯角(如图①)． (2)方向角：相对于某正方向的水平角，如南偏东30°，北偏西45°，西偏北60°等； (3)方位角 指从正北方向顺时针转到目标方向线的水平角，如B点的方位角为α(如图②)．(4)坡度：坡面与水平面所成的二面角的度数． 【助学·微博】 解三角形应用题的一般步骤 (1)阅读理解题意，弄清问题的实际背景，明确已知与未知，理清量与量之间的关系．侧重考查从实际问题中提炼数学问题的能力． (2)根据题意画出示意图，将实际问题抽象成解三角形问题的模型． (3)根据题意选择正弦定理或余弦定理求解． (4)将三角形问题还原为实际问题，注意实际问题中的有关单位问题、近似计算的要求等． 解三角形应用题常有以下两种情形 (1)实际问题经抽象概括后，已知量与未知量全部集中在一个三角形中，可用正弦定理或余弦定理求解． (2)实际问题经抽象概括后，已知量与未知量涉及到两个或两个以上的三角形，这时需作出这些三角形，先解够条件的三角形，然后逐步求解其他三角形，有
时需设出未知量，从几个三角形中列出方程(组)，解方程(组)得出所要求的解． 考点自测 1．(2012·江苏金陵中学)已知△ABC 的一个内角为120°，并且三边长构成公差为4的等差数列，则三角形的面积等于________． 解析 记三角形三边长为a －4，a ，a ＋4，则(a ＋4)2＝(a －4)2＋a 2－2a (a －4)cos 120°，解得a ＝10，故S ＝12×10×6×sin 120°＝15 3. 答案 15 3 2．若海上有A ，B ，C 三个小岛，测得A ，B 两岛相距10海里，∠BAC ＝60°，∠ABC ＝75°，则B ，C 间的距离是________海里． 解析 由正弦定理，知BC sin 60°＝AB sin (180°－60°－75°) .解得BC ＝56(海里)． 答案 5 6 3．(2013·日照调研)如图，一船自西向东匀速航行，上午10时到达一座灯塔P 的南偏西75°距塔68海里的M 处，下午2时到达这座灯塔的东南方向的N 处，则这只船的航行速度为________海里/时． 解析 由正弦定理，得MN ＝68sin 120°sin 45°＝346(海里)，船的航行速度为3464＝ 176 2(海里/时)． 答案 176 2 4．在△ABC 中，若23ab sin C ＝a 2＋b 2＋c 2，则△ABC 的形状是________． 解析 由23ab sin C ＝a 2＋b 2＋c 2，a 2＋b 2－c 2＝2ab cos C 相加，得a 2＋b 2＝ 2ab sin ? ????C ＋π6.又a 2＋b 2≥2ab ，所以 sin ? ????C ＋π6≥1，从而sin ? ????C ＋π6＝1，且a ＝b ，C ＝π3时等号成立，所以△ABC 是等边三角形． 答案 等边三角形
第29点 动能定理应对多过程问题 动能定理虽然是由牛顿第二定律和运动学公式推导出来的，但是动能定理也能解决应用牛顿第二定律无法解决的一些问题，如变力作用下的运动过程问题、曲线运动过程问题等．特别是在多过程问题中更能体现它的优越性． 当物体运动过程包含几个不同的物理过程，又不需要研究过程的中间状态时，可以把几个物理过程看作一个整体，巧妙运用动能定理来研究，从而避开每个运动过程的具体细节，大大简化了运算． 对点例题 如图1所示，一物体质量m ＝2kg ，从倾角θ＝37°的斜面上的A 点以初速度v 0＝3m/s 下滑，A 点距弹簧上的挡板位置B 的距离AB ＝4m ，当物体到达B 后，将弹簧压缩到C 点，最大压缩量BC ＝0.2m ，然后物体又被弹簧弹上去，弹到最高位置D 点，D 点距A 点为AD ＝3m ，求物体跟斜面间的动摩擦因数．(取g ＝10m/s 2，弹簧及挡板质量不计)． 图1 解题指导 对A →B →C →D 全过程由动能定理得： mgAD ·sin θ－f (AB ＋2BC ＋BD )＝0－12 m v 20，f ＝μmg cos θ，两式联立得μ≈0.52. 答案 0.52 如图2所示，ABCD 是一条长轨道，其中AB 段是倾角为θ的斜面，CD 段是水平的，BC 是与AB 和CD 都相切的一段圆弧，其长度可以略去不计．一质量为m 的小滑块从A 点由静止滑下，最后停在D 点，现用一沿着轨道方向的拉力拉滑块，使它缓缓地由D 点回到A 点，则拉力对滑块做的功等于(设滑块与轨道间的动摩擦因数为μ)( ) 图2 A ．mgh
B．2mgh C．μmg(l＋ h sinθ) D．μmgl＋μmgh cotθ 答案 B 解析由A到D，滑块先在斜面上加速，后在水平面上减速停下．在整个过程中，重力做正功W G＝mgh，摩擦力做功为W f，支持力始终不做功． 全程由动能定理有mgh＋W f＝0① 由D返回A，设拉力做功W F，摩擦力做功仍为 W f，重力做功为W G′＝－mgh 由动能定理，得W F＋W f－mgh＝0② 由①②得W F＝2mgh.
正余弦定理的应用举例 正、余弦定理的应用举例 知识梳理 一、解斜三角形应用题的一般步骤： 分析：理解题意，分清已知与未知，画出示意图 建模：根据已知条件与求解目标，把已知量与求解量尽量集中在有关的三角形中，建立一个解斜三角形的数学模型求解：利用正弦定理或余弦定理有序地解出三角形，求得数学模型的解 检验：检验上述所求的解是否符合实际意义，从而得出实际问题的解 二．测量的主要内容是求角和距离，教学中要注意让学生分清仰角、俯角、张角、视角和方位角及坡度、经纬度等概念，将实际问题转化为解三角形问题. 三．解决有关测量、航海等问题时，首先要搞清题中有关术语的准确含义，再用数学语言表示已知条件、未知条件及其关系，最后用正弦定理、余弦定理予以解决. 典例剖析 题型一距离问题 例1.如图，甲船以每小时海里的速度向正北方航行，乙船按固定方向匀速直线航行，当甲船位于处时，乙船位于甲
船的北偏西方向的处，此时两船相距海里，当甲船航行分钟到达处时，乙船航行到甲船的北偏西方向的处，此时两船相距海里，问乙船每小时航行多少海里？ 解：如图，连结，由已知， 又，是等边三角形， 由已知，，， 在中，由余弦定理，．． 因此，乙船的速度的大小为．答：乙船每小时航行海里．题型二高度问题 例2、在某点B处测得建筑物AE的顶端A的仰角为，沿BE方向前进30，至点c处测得顶端A的仰角为2，再继续前进10至D点，测得顶端A的仰角为4，求的大小和建筑物AE的高。 解法一：由已知可得在AcD中， Ac=Bc=30，AD=Dc=10，ADc=180-4， =。sin4=2sin2cos2 cos2=,得2=30=15，在RtADE中，AE=ADsin60=15 答：所求角为15，建筑物高度为15 解法二：设DE=x，AE=h 在RtAcE中,+h=30在RtADE中,x+h= 两式相减，得x=5,h=15在RtAcE中,tan2== =30,=15
动能定理的应用二：多过程问题 学习目标： 1. 进一步理解动能定理。 2. 会用动能定理解决多过程问题。 学习重点：理解动能定理解决问题的思路和步骤。 学习难点：学生能力培养 导学过程： 一、利用动能定理解题的方法和步骤 1、明确 和 ； 2、分析物体的 ，明确各力 ，并计算 ； 3、明确物体在研究过程中的 、 动能，并计算 ； 4、由动能定理列方程求解。 二、应用动能定理巧解多过程问题。 物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的小过程（如加速、减速的过程），此时可以分段考虑，也可以对全过程考虑，如能对整个过程利用动能定理列式则使问题简化。 多过程问题有的力并不是一直都在做功，在计算总功的时候要注意区别对待。 三、例题分析 例1、一个物体从斜面上高h 处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止，测得停止处相对开 始运动处的水平距离为S ，如图，不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用，并设斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同．求动摩擦因数μ． 例2、如图所示，斜面的倾角为θ，质量为m 的物体距挡板P 距离为S 0，以初速度v 0沿斜面上滑。物体 与斜面的动摩擦因数为μ，物体所受摩擦力小于物体沿斜面的下滑力。若物体每次与挡板相碰均无机 械能损失，求物体通过的路程是多大？ 例3、如图, AB 、CD 为两个对称斜面,其上部都足够长,下部分别与一个光滑的圆弧面的两端相切,圆弧圆心 角为120°,半径R=2.0 m.一个质量为2 kg 的物体在离弧底E 高度为h=3.0 m 处,以初速度v 0=4 m/s 沿斜面运动,物体与两斜面的动摩擦因数均为μ=0.2.求物体在两斜面上(不包括圆弧部分)运动的总路程. 例4. 如图，一个质量为0.6kg 的小球以某一初速度从P 点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC 的A 点的切 线方向进入圆弧（不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失）。已知圆弧的半径R=0.3m ，θ=600，小 球到达A 点时的速度v =4 m/s ，取g =10 m/s 2，求： (1)小球做平抛运动的初速度v 0 ； (2)P 点与A 点的水平距离和竖直高度； (3)小球到达圆弧最高点C 时对轨道的压力。
正余弦定理的应用 1、【2019年高考全国Ⅱ卷文数】ABC △的内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ．已知b sin A +a cos B =0，则B =___________. 2、【2019年高考浙江卷】在ABC △中，90ABC ∠=?，4AB =，3BC =，点D 在线段AC 上，若 45BDC ∠=?，则BD =___________，cos ABD ∠=___________． 3、【2019年高考江苏卷】在△ABC 中，角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ． （1）若a =3c ，b ，cos B =2 3 ，求c 的值； （2）若sin cos 2A B a b =，求sin()2 B π +的值． 4、【2019年高考江苏卷】如图，一个湖的边界是圆心为O 的圆，湖的一侧有一条直线型公路l ，湖上有桥 AB （AB 是圆O 的直径）．规划在公路l 上选两个点P 、Q ，并修建两段直线型道路PB 、QA ．规划要求：线 段PB 、QA 上的所有点到点O 的距离均不小于圆．．．．O 的半径． 已知点A 、B 到直线l 的距离分别为AC 和BD （C 、D 为垂足），测得AB =10，AC =6，BD =12（单位：百米）． （1）若道路PB 与桥AB 垂直，求道路PB 的长； （2）在规划要求下，P 和Q 中能否有一个点选在D 处？并说明理由； （3）在规划要求下，若道路PB 和QA 的长度均为d （单位：百米）.求当d 最小时，P 、Q 两点间的距离． 5、【2019年高考全国Ⅲ卷文数】ABC △的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ．已知sin sin 2 A C a b A +=． （1）求B ； （2）若△ABC 为锐角三角形，且c =1，求△ABC 面积的取值范围．
《动能和动能定理》说课稿 ?教学目标说明 1、知道动能的符号，单位，表达式，能用表达式计算动能。 2、能从牛顿第二定律及运动学公式得出动能定理，理解动能定理的物理意义。 3、领会其优越性，理解做功的过程就是能量转化的过程，会简单应用动能定理。 4、知道动能定理也可用于变力做功与曲线运动的情景，能用动能定理计算变力做功问题。二?学情分析 (1 )学生已经认识到做功必然引起对应能量发生变化。 (2 )学生已经知道物体由于运动而具有的能叫做动能。 (3 )学生已经知道用牛顿第二定律和运动学公式可以把力学量与运动联系到一起。三?新课引入1、两种引入方案(针对基础不同的学生) 引入本节课，利用学生已经积累的知识和经验可在总结实验探索结果的基础上，针对基 础不同的同学采用不同的引入方法，进行动能定理的论证。 简单指出，理论推导与实验探究都是认识物理规律的一般方法，牛二定律：力使物体产生加速度，使物体速度发生改变，因此我们可以用牛二定律及运动学公式来研究做功与物体速度变化间的关系。 对于基础较好的学生，我们可以直接提出问题：能否从理论上研究做功与物体速度变化之间的关系呢？一一引导学生讨论，明确牛二“力一一加速度一一速度”变化。因此可以用牛二定律及运动学公式研究做功与物体速度变化间的关系。 2、教材关于动能表达式的给出 不是简单的直接给出动能的表达式，而是由理论推导之后，进一步推理分析后再定义物 体动能的。这种处理方式与前面的重力势能、弹性势能的得出是一脉相承的，在这里学生接 受起来不会有太大的障碍。 总结：这样引入的好处是：从牛二定律及运动学公式推导动能定理的过程中蕴涵着丰 富而深刻的物理内容，能帮助学生很好的理解牛二定律与动能定理的联系、区别，准确把握 动能定理的内容以及如何灵活应用。 四.教材、教法分析 1、动能定理的推导(两种方案根据学生基础选择) (1)给出情景：恒力F、L、m、v-i、v2。 (2)提出问题：F做功与速度变化间有什么关系呢？ (3)学生推理：得出动能定理。 (4)揭示意义：我们已经知道功与能量变化是紧密联系的，重力做功与物体重力势 能变化有一定联系，弹力做功与弹性势能变化有一定联系。因此( 3)中是力F 1 2 做功与一mv2变化关系，换言之就是力对物体做的功与物体动能变化的关系式。 2 1 1 (5)定义动能：由于W等于一mv2的变化量，可见一mv2是个有特殊意义的物理量， 2 2 我们将它定义为动能。
第 1 页 共 2 页 仙源学校高三分校物理讲学稿 【课题】动能和动能定理———单个物体多过程问题 2013.10.31第5节 【考纲要求】动能和动能定理 Ⅱ 【本节重点】单个物体、多过程的动能定理的应用 【方法指导】 (1)明确研究对象和研究过程： 研究对象一般取单个物体，可以对某个运动阶段应用动能定理，也可以对整个运动过程(全程)使用动能定理． (2)分析受力及各力做功的情况： ①受哪些力？ ②每个力是否做功？ ③在哪段位移哪段过程中做功？ ④做正功还是负功？ ⑤用恒力功的公式列出各力做功的代数和，对变力功或要求的功用W 表示． (3)明确过程始末状态的动能E k1和E k2. (4)列出动能定理方程式W 1＋W 2＋W 3＋…＝12m v 22－12m v 21 求解． 【自主再现】 完成《高考调研》P 60“自主再现”内容，展台展示。 【互助探究】 例1：如图所示，一小物块从倾角θ＝37°的斜面上的A 点由静止开始滑下，最后停在水平面上的C 点．已知小物块的质量m ＝0.10 kg ，小物块与斜面和水平面间的动摩擦因数均为μ＝0.25，A 点到斜面底部B 点的距离L ＝0.50 m ，斜面与水平面平滑连接，小物块滑过斜面与水平面连接处时无机械能损失．求： (1)小物块在斜面上运动时的加速度大小； (2)BC 间的距离； (3)若在C 点给小物块一水平初速度使小物块恰能回到A 点，此初 速度为多大？(取g ＝10 m/s 2) 跟踪训练：如图所示装置由AB 、BC 、CD 三段轨道组成，轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接，其中轨道AB 、CD 段是光滑的，水平轨道BC 的长度s ＝5 m ，轨道CD 足够长且倾角θ＝37°，A 、 D 两点离轨道 BC 的高度分别为h 1＝4.30 m 、h 2＝1.35 m ．现让质量为m 的小滑块自A 点由静止释放．已知小滑块与轨道BC 间的动摩 擦因数μ＝0.5，重力加速度g 取10 m/s 2，sin37°＝0.6、cos37°＝0.8.求： (1)小滑块第一次到达D 点时的速度大小； (2)小滑块第一次与第二次通过C 点的时间间隔； (3)小滑块最终停止的位置距B 点的距离． 诱思启导 (1)从A 到D 的整个过程中，各个阶段各力做的功都可由功的公式表达，可对全程应用动能定理． (2)滑动摩擦力(大小一定)做的总功等于摩擦力与物体总路程的乘积．
《动能和动能定理》教学设计 西安市第五十五中学 樊首望 2010年5月
《动能和动能定理》教学设计 西安市第五十五中学樊首望 一、设计理念： 本教学设计以新课程的三维目标为依据，重视学生的学习过程，体现“以学生为主体，以教师为主导”的新型师生关系，强化情感、态度与价值观的教育，发展学生的科学素养。力图在教学中营造活跃、宽松的学习氛围，鼓励学生合作探究，为学生与学生、教师与学生的交流与合作创设更多的机会，也为教学活动中的“生成”搭建舞台。其设计特色有二，其一，密切联系实际，从特殊简单问题到一般较复杂问题的循序渐进的研究；其二，教师精心设计引导，学生自然的自主探索，推理，师生互动贯穿整个教学过程。 二、教材分析： 1．内容： 《动能和动能定理》是高中物理（新人教版）必修二的第七章的第7节内容。是本章教学的重点。通过前面几节的学习，学生已认识到某个力对物体做功就一定对应着某种能量的变化。而在初二学生已知道物体由于运动所具有的能叫动能。那么，物体的动能跟哪些因素有关？引起动能变化的原因是什么？就是本节要研究的内容。 2．作用： 本节内容是上一节内容的一个延伸，也是下一节推导机械能守恒定律的依据，具有承前启后作用。通过本节内容的学习，既深化了对功的概念的理解，使学生对“功是能量转化的量度”有了进一步地理解。拓展了求功的思路并为用功能关系处理问题打开了思维通道。作为力学中最重要的规律之一，它的应用更是贯穿于以后的很多章节。由于动能定理适用于恒力、变力做功，应用十分广泛，所以必须使学生真正的掌握好它。 三、学情分析： 学生在初中阶段已学习过动能的概念，并知道运动物体的速度越大质量越大，动能就越大。而且通过前面的学习，学生已经初步掌握了“功是能量转化的量度”，知道能量的转化可以通过力做功来实现，这为“动能”“动能定理”的推导埋下了伏笔。但普通中学学生的学习积极性不高，主动性不强，注意力也不够集中，再加上他们数学基础较差，逻辑思维能力和运算能力较弱，所以我在本节课的设计中充分考虑了上述因素。 四、三维目标：
动能定理典型例题 【例题】 1、一架喷气式飞机，质量m=5.0×103kg,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s=5.3×102m，达到起飞速度v=60m/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍（k=0.02）。求飞机受到的牵引力。 2、在动摩擦因数为μ的粗糙水平面上，有一个物体的质量为m，初速度为V1， 在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移S，如图所示，试求物体的末速度V2。 拓展：若施加的力F变成斜向右下方且与水平方向成θ角，求物体的末速度V2 3、一个质量为m的物体以初速度 V滑上动摩擦因数为μ的粗糙水平面上，最后 静止在水平面上，求物体在水平面上滑动的位移。
4、一质量为m的物体从距地面高h的光滑斜面上滑下，试求物体滑到斜面底端的速度。 拓展1：若斜面变为光滑曲面，其它条件不变，则物体滑到斜面底端的速度是多少？ 拓展2：若曲面是粗糙的，物体到达底端时的速度恰好为零，求这一过程中摩擦力做的功。 类型题 题型一：应用动能定理求解变力做功 1、一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下，从平衡位置缓慢地移Q点如图所示，则此过程中力F所做的功为（） A．mgLcos0 B．FLsinθ C．FLθ?D．(1cos). - mgLθ
2、如图所示，质量为m的物体静放在光滑的平台上，系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮由地面上以速度 V向右匀速运动的人拉着，设人从地面上由平台的 边缘向右行至绳与水平方向成30 角处，在此过程中人所做的功为多少？ 3、一个质量为m的小球拴在钢绳的一端，另一端用大小为F1的拉力作用，在水平面上做半径为R1的匀速圆周运动（如图所示），今将力的大小改为F2，使小球仍在水平面上做匀速圆周运动，但半径变为R2，小球运动的半径由R1变为R 过程中拉力对小球做的功多大？ 4、如图所示，AB为1/4圆弧轨道，半径为R=0.8m，BC是水平轨道，长S=3m，BC处的摩擦系数为μ=1/15，今有质量m=1kg的物体，自A点从静止起下滑到C 点刚好停止。求物体在轨道AB段所受的阻力对物体做的功。
天津职业技术师范大学 人教A版数学必修5 1.2正弦定理余弦定理 的应用举例 理学院 数学0701 田承恩
一、教材分析 本课是人教A版数学必修5 第一章解三角形中1.2的应用举例中测量长度问题。因为在本节课前，同学们已经学习了正弦定理、余弦定理的公式及基本应用。本节课的设计，意在复习前面所学两个定理的同时，加深对其的了解，以便能达到在实际问题中熟练应用的效果。同学们在学习时可以考虑，题中为什么要给出这些已知条件，而不是其他条件？要注意的是在某种特殊的实际问题下哪些条件可以测量，哪些不能。这节课我们就跟同学们共同研究这个问题。 (一)重点 1.正弦定理、余弦定理各自的公式记忆。 2.解斜三角形问题的实际应用以及全章知识点的总结归纳。 (二)难点 1.根据已知条件如何找出最简单的解题方法。 2.用应用数学的思想解决实际问题。 (三)关键 让学生灵活运用所学正弦定理、余弦定理。并具备解决一些基本实际问题的能力。 二、学情分析 学生已经学习了高中数学大部分内容，已经有了必要的数学知识储备和一定的数学思维能力；作为高中高年级学生，也已经具有了必要的生活经验。因此，可以通过生活中的例子引入如何用正弦定理、余弦定理解决实际问题。让学生自然而然地接受一些固定解法，这样，学生既学习了知识又培养了能力。 三、学习目标 (一)知识与技能 1.熟练掌握正弦定理、余弦定理的公式 2.掌握应用正弦定理、余弦定理解题的基本分析方法和步骤 (二)过程与方法 1.通过应用举例的教学，培养学生的推理能力，优化学生的思维品
质 2.通过教学中的不断设问，引导学生经历探索、解决问题的过程 (三)情感、态度与价值观 让同学找到学习数学的乐趣，让同学们感受到数学在现实中应用的广泛性。 四、教学手段 计算机，ppt，黑板板书。 五、教学过程（设计）
高一物理复习之动能定理习题课 一、利用动能定理求解多过程问题 例1、以10m/s的初速度竖直向上抛出一个质量为0.5kg的物体，它上升的最大高度为4m，设空气对物体的阻力大小不变，求物体落回抛出点时的动能。 二、利用动能定理求变力做的功 例2、如图所示，一球从高出地面H米处由静止自由落下，忽略空气阻力，落至地面后并深入地下h米处停止，设球质量为m，求球在落入地面以下过程中受到的平均阻力。 三、利用动能定理求解多个力做功的问题
例3、如图所示，物体置于倾角为37度的斜面的底端，在恒定的沿斜面向上的拉力的作用下，由静止开始沿斜面向上运动。F大小为2倍物重，斜面与物体的动摩擦因数为0.5，求物体运动5m时速度的大小。 （g=10m/s2） 课堂练习： 1、一粒子弹以700m/s的速度射入一块木块，射穿后的速度降为 500m/s，则这粒子弹能再穿过_____块同样的木块。（设木块固定，子弹受到阻力恒定）。 2、细绳一端拴着一个小球，在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，则在运动中，绳的拉力对小球做的功为。 3、质量为m的滑块沿着高为h，长为L的粗糙斜面恰能匀速下滑，在滑块从斜面顶端下滑到底端的过程中：（ ） A、重力对滑块所做的功为mgh B、滑块克服阻力所做的功等于mgh C、合力对滑块所做的功为mgh D、合力对滑块所做的功不能确定 4、从高h处以相同的速度先后抛出三个质量相同的球，其中一个上抛一个下抛，另一个平抛，不计空气阻力，则从抛出到落地（ ） A、重力对它们做的功相同 B、落地时它们的动能相同 C、落地时它们的速度相同 D、以上说法都不对 5、一个质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m，这时物体的速度是2m/s，分别求手对物体做的功、合力对物体做的功和物体克服重力做的功为多少（g取10m/s2）
1.如图5－2－12所示，AB 是倾角为θ的粗糙直轨道，BCD 是光滑的圆弧轨道，AB 恰好在B 点与圆弧相切，圆弧的半径为R .一个质量为m 的物体(可以看作质点)从直轨道上的P 点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动．已知P 点与圆弧的圆心O 等高，物体与轨道AB 间的动摩擦因数为μ.求： (1)物体做往返运动的整个过程中在AB 轨道上通过的总路程； (2)最终当物体通过圆弧轨道最低点E 时，对圆弧轨道的压力； (3)为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D ，释放点距B 点的距离L ′应满足什么条件． 解析：(1)因为摩擦始终对物体做负功，所以物体最终在圆心角为2θ的圆弧上往复运动． 对整体过程由动能定理得：mgR ·cos θ－μmg cos θ·s ＝0，所 以总路程为s ＝R μ . (2)对B →E 过程mgR (1－cos θ)＝12 mv 2 E ① F N －mg ＝mv 2E R ② 由①②得对轨道压力：F N ＝(3－2cos θ)mg . (3)设物体刚好到D 点，则mg ＝mv 2D R ③ 对全过程由动能定理得：mgL ′sin θ－μmg cos θ·L ′－mgR (1 ＋cos θ)＝12mv 2 D ④ 由③④得应满足条件：L ′＝3＋2cos θ 2(sin θ－μcos θ) ·R .
答案：(1)R μ(2)(3－2cos θ)mg(3) 3＋2cos θ 2(sin θ－μcos θ) ·R 2．在2008年四川汶川大地震抗震救灾活动中，为转移被困群众动用了直升飞机．设被救人员的质量m＝80 kg，所用吊绳的拉力最大值F m＝1 200 N，所用电动机的最大输出功率为P m＝12 kW，为尽快吊起被困群众，操作人员采取的办法是，先让吊绳以最大的拉力工作一段时间，而后电动机又以最大功率工作，被救人员上升h＝90 m时恰好达到最大速度(g取10 m/s2)，试求： (1)被救人员刚到达机舱时的速度； (2)这一过程所用的时间． 解析：(1)第一阶段绳以最大拉力拉着被救人员匀加速上升，当电动机达到最大功率时，功率保持不变，被救人员变加速上升，速度增大，拉力减小，当拉力与重力相等时速度达到最大．由P m＝ F T v m＝mgv m得v m＝P m mg ＝ 12×103 80×10 m/s＝15 m/s (2)a1＝F m－mg m ＝ 1 200－80×10 80 m/s2＝5 m/s2 匀加速阶段的末速度v1＝P m F m ＝ 12×103 1 200 m/s＝10 m/s，时间t1＝ v1 a1 ＝ 10 5 s＝2 s 上升的高度h1＝v1 2 t1＝ 10 2 ×2 m＝10 m 对于以最大功率上升过程，由动能定理得：P m t2－mg(h－h1)＝1 2 mv2m －1 2 mv21 代入数据解得t2＝ s，所以此过程所用总时间为t＝t1＋t2＝(2＋s＝ s. 答案：(1)15 m/s (2) s