1、习题课 动能定理应用动能定理求变力做的功1一人用力踢质量为1 kg的皮球,使球由静止以10 m/s的速度飞出,假定人踢球瞬间对球平均作用力是200 N,球在水平方向运动了20 m停止,那么人对球所做的功为()A50 J B500 JC4 000 J D无法确定答案A解析人踢球的力为变力,人对球所做的功等于球动能的变化,依据动能定理得Wmv21102 J50 J,故A正确应用动能定理分析多过程问题2.图4 如图4所示,假设在某次竞赛中他从10 m高处的跳台跳下,设水的平均阻力约为其体重的3倍,在粗略估算中,把运动员当做质点处理,为了保证运动员的人身平安,池水深度至少为(不计空气阻力)()A5 m
2、 B3 mC7 m D1 m答案A解析设水深h,对运动全程运用动能定理mg(Hh)Ffh0,即mg(Hh)3mgh.所以h5 m.动能定理在平抛、圆周运动中的应用3. 图5如图5所示,由细管道组成的竖直轨道,其圆形部分半径分别是R和,质量为m的小球通过这段轨道时,在A点时刚好对管壁无压力,在B点时对管内侧壁压力为.求小球由A点运动到B点的过程中摩擦力对小球做的功答案mgR解析由圆周运动的学问知,小球在A点时:mgm得vA设小球在B点的速度为vB,则由圆周运动的学问知,mgFNBm其中FNBmg得vmgR小球从A点运动到B点的过程中,重力做功WGmgR.摩擦力做功为Wf,由动能定理得:mgRWf
3、mvmv联立,得WfmgR.4. 图6 如图6所示,竖直平面内的3/4圆弧形光滑管道半径略大于小球半径,管道中心线到圆心的距离为R,A端与圆心O等高,AD为水平面,B点在O的正下方,小球自A点正上方由静止释放,自由下落至A点时进入管道,从上端口飞出后落在C点,当小球到达B点时,管壁对小球的弹力大小是小球重力大小的9倍求:(1)释放点距A点的竖直高度;(2)落点C与A点的水平距离答案(1)3R(2)(21)R解析(1)设小球到达B点的速度为v1,由于到达B点时管壁对小球的弹力大小是小球重力大小的9倍,所以有9mgmg从最高点到B点的过程中,由动能定理得mg(hR)mv由得:h3R(2)设小球到达圆弧最高点的速度为v2,落点C与A点的水平距离为x从B到最高点的过程中,由动能定理得mg2Rmvmv由平抛运动的规律得Rgt2Rxv2t联立解得x(21)R.