郝龍奇
應(yīng)用動(dòng)能定理解題時(shí),研究對(duì)象應(yīng)是單個(gè)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(yùn)動(dòng),也適用于曲線運(yùn)動(dòng);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(shí)做功情況,也適用于分段做功情況。同學(xué)們?cè)趹?yīng)用動(dòng)能定理解題的過(guò)程中,需要根據(jù)題意列出動(dòng)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(diǎn)時(shí)的速度大小為3/4v0,設(shè)物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受空氣阻力大小不變。求:
(1) 物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受空氣阻力的大小。
(2) 物體以初速度2v0豎直上拋時(shí)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(guò)程中沒(méi)有能量損失,則全過(guò)程中物體運(yùn)動(dòng)的總路程。
解析:物體在上升和下落過(guò)程中,空氣阻力都做負(fù)功。
點(diǎn)評(píng):動(dòng)能定理是求解物體的位移或速率的簡(jiǎn)捷公式。當(dāng)題目涉及位移和速度而不涉及時(shí)間時(shí)可優(yōu)先考慮動(dòng)能定理;處理曲線運(yùn)動(dòng)中的速率問(wèn)題時(shí)也可優(yōu)先考慮動(dòng)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(kāi)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(dòng)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(diǎn)評(píng):應(yīng)用動(dòng)能定理解題,如何選取過(guò)程是關(guān)鍵。如果問(wèn)題是由多個(gè)過(guò)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(guò)程較為簡(jiǎn)便。不管如何選取研究過(guò)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。