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专题五-机械能-3.动能定理及应用(教师版)_高考一二三轮复习_物理_2027年高考物理一轮更新中_72027届高考物理一轮复习讲义(知识点+题型详解)

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第五部分 机械能                   第三节   动能定理及应用
知识点一  动能
1、定义:物体由于运动而具有的能叫做动能.
2、公式: Ek=
mv2,动能的单位是焦耳.
注: (1)动能是状态量,物体的运动状态一定,其动能就有确定的值,与物体是否受力无关.
(2)动能是标量,且动能恒为正值,动能与物体的速度方向无关.一个物体,不论其速度的方向如何,只
要速度的大小相等,该物体具有的动能就相等.
(3)像所有的能量一样,动能也是相对的,同一物体,对不同的参考系会有不同的动能.没有特别指明时,
都是以地面为参考系相对地面的动能.
3、动能的变化量
(1)末状态的动能与初状态的动能之差,即
。
(2)动能只有正值,没有负值,但动能的变化量却有正有负。
(3)动能的变化量是过程量,△Ek>0,表示物体的动能增加;△Ek<0,表示物体的动能减少。
知识点二  动能定理
1、内容:力在一个过程中对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化.
2、表达式:
(1)
表示物体的末动能  (2)
表示物体的初动能
(3)W 表示物体所受合力做的功,或者物体所受所有外力对物体做功的代数和。
3、物理意义:动能定理揭示了外力对物体所做的总功与物体动能变化之间的关系,即外力对物体做的
总功,对应着物体动能的变化,变化的大小由做功的多少来度量.动能定理的实质说明了功
和能之间的密切关系,即做功的过程是能量转化的过程.
4、适用范围
(1)动能定理既适用于求恒力做功,也适用于求变力做功。
(2)动能定理及适用于直线运动,也适用于曲线运动
知识拓展:
(1)在一个过程中合外力对物体做的功或者外力对物体做的总功等于物体在这个过程中动能的变化.
(2)W 与ΔEk的关系:合力做功是物体动能变化的原因.
①合力对物体做正功,即W>0,ΔEk>0,表明物体的动能增大;
②合力对物体做负功,即W<0,ΔEk<0,表明物体的动能减小;
③如果合力对物体不做功,则动能不变.
(3)物体动能的改变可由合外力做功来度量.
典例1、如图所示,质量为m 的物块在水平恒力F 的推动下,从粗糙山坡底部的A 处由静止运动至高
为h 的坡顶B 处,并获得速度v,A、B 之间的水平距离为x,重力加速度为g,则重力做功为
______,恒力F 做功为_______,物块的末动能为_______,物块克服摩擦力做功为_______.
      
   
答案: -mgh   Fx    mv2    Fx-mgh-mv2
随堂练习:1、
(多选)关于对动能的理解,下列说法正确的是(  )
A.凡是运动的物体都具有动能      B.动能像重力势能一样有正负
C.质量一定的物体,动能变化时,速度一定变化,但速度变化时,动能不一定变化
D.动能不变的物体,一定处于平衡状态
答案:AC   
解:运动的物体都有动能,A 正确;动能是标量,没有正负之分,B 错误;质量一定的物体,动能变
化,则速度的大小一定变化,所以速度一定变化,但速度变化时,如果只是方向改变而大小不
变,则动能不变,比如匀速圆周运动,C 正确;动能不变的物体,速度方向可能变化,故不一定
处于平衡状态,D 错误.
2、物体质量为2 kg,以4 m/s 的速度在光滑水平面上向左滑行.从某时刻起作用一向右的水平力,经
过一段时间后,滑块的速度方向变为水平向右,大小为4 m/s,在这段时间内,水平力做功为(   )
A.0         B.8 J         C.16 J           D.32 J
答案:A 
解: 本题容易出错在认为动能有方向,向左的16 J 动能与向右的16 J 动能不同,实际上动能是标量,
没有方向,且是一个恒定的量,由动能定理有WF=
mv -
mv =0
解题思路与方法
一、利用功能定理求变力的功
利用动能定理来求解变力所做的功通常有以下两种情况:
1、如果物体只受到一个变力的作用,那么:W=Ek2-Ek1.
只要求出做功过程中物体的动能变化量ΔEk,也就等于知道了这个过程中变力所做的功.
2、如果物体同时受到几个力作用,但是其中只有一个力F1是变力,其他的力都是恒力,则可以先用
恒力做功的公式求出这几个恒力所做的功,然后再运用动能定理来间接求变力做的功:
W1+W 其他=ΔEk. 可见应把变力所做的功包括在上述动能定理的方程中.
3、注意以下两点:
(1)变力的功只能用表示功的符号W 来表示,一般不能用力和位移的乘积来表示.
(2)变力做功,可借助动能定理求解,动能中的速度有时也可以用分速度来表示.
随堂练习:1、光滑水平面上有一物体,在水平恒力F 作用下由静止开始运动,经过时间t1速度达到
v,再经过时间t2,速度由v 增大到2v,在t1和t2两段时间内,外力F 对物体做功之比为(  )
A.1∶2          B.1∶3        C.3∶1          D.1∶4
答案:B   
解:根据动能定理得,第一段过程:W1=mv2;第二段过程:W2=m(2v)2-mv2=mv2,
解得:W1∶W2=1∶3,B 正确.
2、一辆汽车通过图中的细绳提起井中质量为m 的物体,开始时,车在A 点,绳子已经拉紧且是竖直,
左侧绳长为H,提升时,车加速向左运动,沿水平方向从A 经过B 驶向C.设A 到B 的距离也为H,
车过B 点时的速度为v,求在车由A 移到B 的过程中,绳Q 端的拉力对物体做的功.(设绳和滑轮的
质量及摩擦不计,滑轮尺寸不计.)
答案:W=
mv2+(
-1)mgH.   
解:本题中汽车和重物构成连接体,但解题通常取重物作为研究对象,
根据动能定理列方程:W-mgh=
mv2-0.
要求出结果,必须弄清重物位移h 和汽车位移H 的关系,
重物速度v′和汽车在B 点的速度v 的关系.根据几何关系得出:h=(
-1)H
由于左边绳端和车有相同的水平速度v,v 可分解成沿绳子方向和垂直于绳子方向的两个分速度,
如图所示,看出v′=vx=
v  解以上关系式得W=
mv2+(
-1)mgH.
二、动能定理的应用技巧
应用动能定理时要灵活选取过程,过程的选取对解题难易程度有很大影响.对复杂运动过程问题,
既可以分段利用动能定理列方程求解,也可以对全过程利用动能定理列方程求解,解题时可根据具
体情况选择使用,一般利用全过程进行求解比较简单.但在利用全过程列方程求解时,必须明确整个
过程中外力的功,即哪个力在哪个过程做功,做什么功,或哪个过程有哪些力做了功,做什么功.
随堂练习:如图所示,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2 cm 深处,求沙
子对铅球的平均阻力.
解:解法一:小球的运动分为自由下落和陷入沙坑减速运动两个过程,根据动能定理,分段列式.
设铅球自由下落过程到沙面时的速度为v,则mgH=
mv2-0
设铅球在沙中受到的阻力为F,则:mgh-Fh=0-
mv2代入数据解得F=2 020 N
解法二:全程列式:全过程中重力做功mg(H+h),进入沙中阻力做功-Fh,全程来看动能变化为零,
则由W=Ek2-Ek1得mg(H+h)-Fh=0 解得F=
 =
N=2020 N
课   堂   练   习
1、质量为m 的小球被系在轻绳一端,在竖直平面内做半径为R 的圆周运动,运动过程中小球受到空
气阻力的作用.设某一时刻小球通过轨道的最低点,此时绳子的张力为7 mg,此后小球继续做圆周
运动,经过半个圆周恰能通过最高点,则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为(    )
A.mgR/4        B.mgR/3        C.mgR/2           D.mgR
答案:C  
解:小球在圆周最低点时,设速度为v1   则7mg-mg=mv /R ①
设小球恰能通过最高点的速度为v2       则mg=mv /R ②
设转过半个圆周过程中小球克服空气阻力做的功为W,由动能定理得:-mg2R-W=mv /2-mv /2 ③
由①②③解得W=mgR/2,选项C 正确.
2、如图所示,某人将质量为m 的石块从距地面h 高处斜向上方抛出,石块抛出时的速度大小为v0,
不计空气阻力,石块落地时的动能为(    )
A.mgh       B.
 mv        C.
 mv -mgh       D.
 mv +mgh
答案:D  
解:在整个过程中只有重力做功,根据动能定理得mgh=Ek-
mv ,解得Ek=mgh+
mv .
3、如图所示,塔吊用钢绳沿竖直方向将质量为 m 的建材以加速度 a 匀加速向上提起 h 高, 已知
重力加速度为 g,则在此过程中,下列说法正确的是(    )
   
A. 建材重力做功为- mah
B. 建材的重力势能减少了mgh
C. 建材所受的合外力做功为mgh
D. 建材所受钢绳拉力做功为m(a  g)h
答案:D  
解:A. 建筑材料向上做匀加速运动,上升的高度为h,重力做功:W=-mgh,故A 错误;
B. 物体的重力势能变化量为:
   则建材的重力势能增加了mgh,故B 错误;
C. 建材所受的合外力为ma,合外力做功为mah,故C 错误;
D. 建材所受钢绳拉力,根据牛顿第二定律可知:
  建材所受钢绳拉力做功为m(a  g)h,故D 正
确。
4、按压式圆珠笔内装有一根小弹簧,尾部有一个小帽,压一下小帽,笔尖就伸出来。如图所示,使
笔的尾部朝下,将笔向下按到最低点,使小帽缩进,然后放手,笔将向上弹起至一定的高度。忽略
摩擦和空气阻力。笔从最低点运动至最高点的过程中(     ) 
   
A. 笔的动能一直增大 
B. 笔的重力势能与弹簧的弹性势能总和一直减小
C. 弹簧的弹性势能减少量等于笔的动能增加量 
D. 弹簧的弹性势能减少量等于笔的重力势能增加量
答案:D  
解:开始弹力大于笔的重力,则笔向上做加速运动;当弹力等于重力时加速度为零,速度最大;然
后弹力小于重力,笔向上做减速运动,当笔离开桌面时将做竖直上抛运动,直到速度减为零到达最
高点;
A.笔的动能先增大后减小,选项A 错误;
B.因只有弹力和重力做功,则笔的重力势能、动能和弹簧的弹性势能守恒;因动能先增加后减小,
则笔的重力势能与弹簧的弹性势能总和先减小后增加,选项B 错误;
CD.因整个过程中动能不变,则弹簧的弹性势能减少量等于笔的重力势能的增加量,C 错误,D 正
确;
5、以初速度v0竖直上抛一个质量为m 的小球,小球运动过程中所受阻力F 阻大小不变,上升最大高
度为h,则抛出过程中,人手对小球做的功(    )
A.
 mv         B.mgh         C.
 mv +mgh        D.mgh+F 阻h
答案:AD  
解:应用动能定理,抛出球时手对球做的功应等于小球出手时的动能,即W=12mv20,故选项A 正确.
从小球抛出上升到最高点,重力与阻力对小球均做负功,根据动能定理:-mgh-F 阻h=0-
mv
W=
mv =mgh+F 阻h,故选项D 正确.
6、如图所示,物体在离斜面底端4 m 处由静止滑下,若动摩擦因数均为0.5,斜面倾角为37°,斜面
与平面间由一段圆弧连接,求物体能在水平面上滑行多远?
答案:1.6 m 
解:物体在斜面上受重力mg 、支持力FN1 、摩擦力F1 的作用,沿斜面加速下滑(因
μ=0.5<tan37°=0.75),到水平面后,在摩擦力F2作用下做减速运动,直至停止.对物体在斜面
上和水平面上时进行受力分析,如图所示.
物体运动的全过程中,初、末状态速度均为零,
对全过程应用动能定理:(mgsin37°-μmgcos37°)s1-μmgs2=0
所以s2=
=
×4 m=1.6 m.
7、如图所示,跨过定滑轮的轻绳两端的物体A 和B 的质量分
别为M 和m,物体A 在水平面上.B 由静止释放,当B 沿竖直方向下落h 时,测得A 沿水平面运动的速
度为v,这时细绳与水平面的夹角为θ,试分析计算B 下降h 过程中,地面摩擦力对A 做的功?(滑轮
的质量和摩擦均不计)
答案:mgh-
Mv2-
m(vcosθ)2  
 解:研究物体A、B 和连接它们的轻质细绳组成的系统,B 下降h 过程中,B 的重力做正功mgh,摩擦
力对A 做负功,设为Wf,由于A 与水平面间的正压力是变化的,又不知动摩擦因数、Wf 不能用功的
定义求得,只能应用动能定理求Wf.
当A 的速度为v 时,它沿绳子方向的分速度由图可知,v1=vcosθ,v1就是该时刻物体B 的瞬时速度,
对系统列动能定理表达式:mgh-Wf=
Mv2+
m(vcosθ)2        可得Wf=mgh-
Mv2-
m(vcosθ)2
课   后   练   习
1、光滑水平面上静置一质量为M 的木块,一质量为m 的子弹以水平速度v1射入木块,以速度v2穿出,
木块速度变为v,在这个过程中,下列说法中正确的是(    )
A.子弹对木块做功为
mv -
mv
B.子弹对木块做的功等于子弹克服阻力做的功
C.子弹对木块做的功等于木块获得的动能子弹跟木块间摩擦产生的内能之和
D.子弹损失的动能转变为木块获得的动能与子弹跟木块间摩擦产生的内能之和
答案:D  
解: 子弹对木块做功为12Mv2,子弹克服阻力做的功为
mv -
mv ,
子弹损失的动能转变成木块获得的动能和子弹与木板间摩擦产生的内能之和,选项中D 正确.
2、在秦皇岛旅游景点之一的南戴河滑沙场有两个坡度不同的滑道AB 和AB′(均可看作斜面),甲、
乙两名旅游者分别乘两个完全相同的滑沙橇从A 点由静止开始分别沿AB 和AB′滑下,最后都停在
水平沙面BC 上,如图所示.设滑沙橇和沙面间的动摩擦因数处处相同,斜面与水平面连接处可认为
是圆滑的,滑沙者保持一定姿势坐在滑沙橇上不动.则下列说法中正确的是(    )
A.甲在B 点的动能一定大于乙在B′点的动能   
B.甲滑行的总路程一定大于乙滑行的总路程
C.甲在B 点的动量一定大于乙在B′点的动量 
D.甲全部滑行的水平位移一定大于乙全部滑行位移
答案:B  
解:在斜面上对物体应用动能定理:设倾角为θ,斜面长为L,则
mvB
2-0=mgh-μmgcosθ·L,AB′
过程Lcosθ 大,所以vB′>vB,但由于甲、乙两个质量不知,因此选项A 和C 无法确定.全过程应用
动能定理:0-0=mgh-μmgcosθ·L-μmg·x;得h=μ(Lcosθ+x),所以虽水平方向位移是相同的,但
总路程甲大于乙. 
3、如图所示,固定斜面倾角为θ,整个斜面长分为AB、BC 两段,AB=2BC.小物块P(可视为质点)与
AB、BC 两段斜面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2.已知P 由静止开始从A 点释放,恰好能滑动到C
点而停下,那么θ、μ1、μ2间应满足的关系是(    )
A.tanθ=
    B.tanθ=
    C.tanθ=2μ1-μ2     D.tanθ=2μ2-μ1
答案:B  
解:由动能定理可得mg
sinθ-μ1mg
cosθ-μ2mg
cosθ=0,
得mg=3
sinθ-μ1mg·2
cosθ-μ2mg
cosθ=0   化简整理得tanθ=
,故B 正确.
4、在奥运比赛项目中,高台跳水是我国运动员的强项.质量为m 的跳水运动员进入水中后受到水的阻
力而做减速运动,设水对他的阻力大小恒为F,那么在他减速下降高度为h 的过程中,下列说法正
确的是:(g 为当地的重力加速度)(     )
A.他的动能减少了Fh               B.他的重力势能增加了mgh
C.他的机械能减少了(F-mg)h       D.他的机械能减少了Fh
答案:D  
解: 下降过程中由动能定理mgh-Fh=ΔEk,因为运动员减速,因此ΔEk<0,因而动能减少了Fh-mgh,
所以A 错;重力做正功,重力势能减少了mgh,B 错;机械能减少了Fh,C 错、D 正确.
5、在篮球赛中经常有这样的场面:在比赛即将结束时,运动员把球投出且准确命中,获得胜利.设
运动员投篮过程中以篮球做功为W,出手时篮球的高度为h1,篮框距地面的高度为h2,篮球的质量
为m,不计空气阻力,则篮球进框时的动能为(    )
A.mgh1+mgh2-W      B.W+mgh2-mgh1        C.W+mgh1-mgh2       D.mgh2-mgh1-W
答案:C 
解:由动能定理可知,在整个过程中有:W-mg(h2-h1)=Ek,得Ek=W+mgh1-mgh2,故正确答案为C.
6、如图所示,一物体从高为H 的斜面顶端由静止开始滑下,滑上与该斜面相连的一光滑曲面后又返
回斜面,在斜面上能上升到的最大高度为
H.若不考虑物体经过斜面底端转折处的能量损失,则当
物体再一次滑回斜面时上升的最大高度为(     )
A.0       B.
 H      C.H 与
H 之间      D.0 与
H 之间
答案:B  
解:对物体滑回斜面的过程应用功能关系有mg
 =f·
①
设当物体再一次滑回斜面时上升的最大高度为H′,根据功能关系有mg
=f·
②
由①②两式可得H′=
,故B 选项正确.
7、(多选)一质量为2 kg 的物体,在水平恒定拉力的作用下以某一速度在粗糙的水平面上做匀速运
动,当运动一段时间后,拉力逐渐减小,且当拉力减小到零时,物体刚好停止运动,图中给出了
拉力随位移的变化的关系图象.则根据以上信息可以精确得出或估算得出的物理量有(    )
A.物体与水平面间的动摩擦因数    B.合外力对物体做的功
C.物体匀速运动时的速度          D.物体运动的时间
答案:ABC  
解: 因物体在水平恒定拉力F 的作用下做匀速运动,则可知F=Ff,又Ff=μF N,F N=mg,由题意可知
F,则物体与水平面间的动摩擦因数可求;因摩擦力是恒力,则摩擦力做的功可求Wf=-μmgs,由
题图得出s=12m,F 是变力,F 做的正功等于图线与坐标轴所围成的图形的面积值,其面积大小可
以估算出来(估算方法:可以借鉴“单分子油膜法测分子大小”实验中估算油膜面积的方法),
所以合外力对物体做的功可以估算求出;根据动能定理,W 合=EK2-EK1,又知EK2=0,则可求EK1,由
EK1=
mv ,可求出物体匀速运动时的速度;由于物体在4~12m 位移内做的是非匀变速运动,故无
法求出时间.
8、假定地球、月球都静止不动.用火箭从地球沿地月连线向月球发射一探测器.假定探测器在地球表
面附近脱离火箭.用W 表示探测器从脱离火箭处飞到月球的过程中克服地球引力做的功,用Ek表示
探测器脱离火箭时的动能,若不计空气阻力.则(     )
A.Ek必须大于或等于W,探测器才能到达月球    B.Ek小于W,探测器也可能到达月球
C.Ek=
W,探测器一定能到达月球              D.Ek=
W,探测器一定不能到达月球
答案:BD   
解: 在探测器由脱离火箭处飞到月球的过程中月球引力做功W 月,则W 月-W 地=0-EK,
得EK=W 地-W 月<W 地,故B 正确,而A 错.设M 地=M 月.由对称法可知,当Ek=
时,
探测器不能飞越地月中点.当M 地>M 月时更不能飞越中点到达月球.故C 错,D 正确.
9、如图所示,质量为5.0×103 kg 的汽车由静止开始沿平直公路行驶,当速度达到一定值后,关闭
发动机滑行.速度图象如图所示,则在汽车行驶的整个过程中,发动机做功为________,汽车克服
摩擦力做功为_______________.
答案:1.5×106J1      5×106J 
解: 根据动能定理分析汽车的加速过程应得:W-Ff·x1=
mv2,①
分析减速过程应得Ff·x2=
mv2.②
由图象可知x2=2x1.联立①②两式可得:W=
mv2+
mv2=
(5×103×202)J=1.5×106J.
由能量守恒可知,克服摩擦力做功为WF=W=1.5×106J.
10、汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上滑动,其滑动的痕迹可以明显地看出,这就是我们常说
的刹车线.由刹车线的长短可以得知汽车刹车前后速度大小,因此刹车线的长度是分析交通事故的
一个重要依据.某汽车质量为1.0×103 kg,刹车前正在做匀速直线运动,运动中所受阻力是车重力
的0.1 倍.若刹车后在滑动过程中该车所受阻力是车重力的0.7 倍,刹车线长14 m,g 取10 m/s2,
求:
(1)刹车前该汽车的速度大小;
(2)刹车前该汽车牵引力的功率.
答案:(1)14 m/s      (2)1.4×104 W
解:(1)刹车后,由动能定理有f 阻·l=
mv2    解得v=
 =
 =14 m/s.
(2)刹车前,牵引力F=f 阻=0.1mg 由P=Fv     解得P=1.4×104 W
提   高   练   习
1、如图所示,用10N 的力F 使一个质量为1kg 物体由静止开始沿水平地面移动了3m,使从A 点到达
B 点(图中未标出),力F 跟物体前进的方向的夹角为
=37°,物体与地面间的动摩因数为
μ=0.5,g 取10m/s ²,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)拉力F 对物体做功W 的大小; 
(2)最后物体获得的动能Ek; 
(3)到达B 点时拉力F
瞬时功率。
   
答案:(1) 24J;(2) 18J ;(3)48W。
解:(1)拉力F 物体做功W 大小为:W=Fxcosα=10×3×0.8 J=24J
(2) 摩擦力的大小为:f=μFN=μ(mg-Fsinα)=0.5×(10-10×0.6)N=2N 由动能定理得:Ek=W-
fx=18J
(3)则最后的速度为v,则有:
  解得:v=6m/s   拉力的瞬时功率为:P=Fcos37°•v=48W
2、在赛车场上,安全起见,车道外围都固定上废旧轮胎作为围栏,当车碰撞围栏时起缓冲器作用,
如图甲所示。在一次模拟实验中用弹簧来代替废旧轮胎,实验情景如图乙所示,水平放置的轻弹簧
左侧固定于墙上,处于自然状态,开始时赛车在A 处且处于静止状态,距弹簧自由端的距离为
。当赛车启动时,产生水平向左的恒为F=24N 的牵引力使赛车向左匀加速前进,当赛车接
触弹簧的瞬间立即关闭发动机,赛车继续压缩弹簧,最后被弹回到B 处停下。已知赛车的质量为
m=2kg,A、B 之间的距离为L2=3m,赛车被弹回的过程中离开弹簧时的速度大小为v=4m/s,方向水
平向右。g 取10m/s2。
(1)赛车和地面间的动摩擦因数;(2)弹簧被压缩的最大距离是多少?试从加速度和速度变化的角度
分析赛车关闭发动机后的运动性质;(3)试分析赛车速度过大时,存在什么安全隐患。
答案:(1) 0.2;(2)见解析;(3) 见解析。
解:(1) 从赛车离开弹簧到B 点静止,由动能定理得::
  解得:μ=0.2
(2) 设弹簧被压缩的最大距离为L,从赛车加速到离开弹簧,由动能定理得::
解得::L=0.5m    关闭发动机后,压缩弹簧到最大距离过程中,弹力与摩擦力方向相同,赛车减
速,且加速度逐渐增大,做加速度增大的减速,当赛车被向右弹回,到达弹力与摩擦力相等之前,
赛车加速度逐渐减小,速度增大,在弹力与摩擦力相等到脱离弹簧,赛车加速度增大,速度减小,
脱离弹簧后,赛车匀减速到零。
(3)赛车速度过大,初速度过大,可能会冲出跑道,造成危险。
3、力是改变物体运动状态的原因,力能产生加速度。力在空间上的积累使物体动能发生变化;如图
所示,质量为 m 的物块,在水平合外力F 的作用下做匀变速直线运动,速度由v0变化到v 时,发
生的位移为x。请根据牛顿第二定律和相关规律,推导动能定理。
  
解:根据牛顿第二定律:F=ma     由匀变速运动规律可得:v2−v0
2=2ax
消掉a 可得动能定理的表达式:
4、物体以60J 初动能,从A 点出发沿斜面向上滑动,在它上升到某一高度时,动能损失了50J,而
机械能损失了10J,则该物体滑到原处A 时的动能是多少?
   
答案:
解:物体从A 点上升到某一高度时,由动能定理得:
由功能关系得:
   解得:
,
物体从某一高度处上滑到最高点,动能减小
,
由动能定理得:
又:
    解得:
所以,上升过程中物体克服摩擦力做的功为
,一上一下,
全过程中物体克服摩擦力做的功为
,
在物体运动的全过程中由动能定理得:
物体运动至出发点A 时的动能为:
5、如图所示,某人乘雪橇从雪坡经A 点滑至B 点,接着沿水平路在滑至C 点停止.人与雪橇的总质量
为70 kg.表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据,请根据图表及图中的数据解决下列问题:(取
g=10 m/s2)
位置
A
B
C
速度
2.0
12.0
0
时间
0
4
10
(1)人与雪橇从A 到B 的过程中,损失的机械能为多少?
(2)设人与雪橇在BC 段所受阻力恒定,求阻力的大小.
(3)人与雪橇从B 到C 的过程中,运动的距离.
答案:(1)9100 J  (2)140 N   (3)36 m
解:(1)从A 到B 的过程中,人与雪橇损失的机械能为:ΔE=mgh+
mvA
2-
mvB
2①
代入数据得:ΔE=9100 J
(2)人与雪橇在BC 段做减速运动的加速度:a=
②
根据牛顿第二定律:Ff=ma ③        由②③得:Ff=140 N.
(3)由动能定理得:-Ffx=0-
mvB
2        代入数据解得:x=36 m.