動能定理綜合應(yīng)用的幾種類型

王恒榮

一、動能與其他形式能的綜合

例1 一個25 kg的小孩從高度為3.0 m的滑梯頂端由靜止開始滑下，滑到底端時的速度為2.0 m/s.取g=10 m/s2，關(guān)于力對小孩做的功，以下結(jié)果正確的是（）

A.合外力做功50 J

B.阻力做功500 J

C.重力做功500 J

D.支持力做功50 J

【點評】功是能量轉(zhuǎn)化的量度，物體動能發(fā)生變化則一定有力對物體做了功.動能定理應(yīng)用中求合力的功及確定物體初末狀態(tài)的動能是關(guān)鍵.解題時要巧妙地運用好功能關(guān)系、能量守恒定律，同時注意把動能的變化，重力勢能的變化，機械能的變化與相應(yīng)力做功的關(guān)系區(qū)別開來.

【點評】對多過程問題可采用分段法和整段法處理，解題時應(yīng)靈活處理，通常用整段法解題往往比較簡潔.用動能定理分析多過程問題，關(guān)鍵是對研究對象進行準(zhǔn)確的受力分析及運動過程分析，并畫出物體運動過程的示意圖，通過示意圖幫助我們理解物理過程和各量關(guān)系，有些力在物體運動全過程中不是始終存在的，在計算外力做功時更應(yīng)引起注意.

三、動能定理分析變力做功問題

例3 如圖1所示，一個質(zhì)量為m的圓環(huán)套在一根固定的水平直桿上，環(huán)與桿間動摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)給環(huán)一個向右的初速度vo，如果在運動過程中還受到一個方向始終豎直向上的力F的作用，已知力F的大小為F=kv（k為常數(shù)，v為環(huán)的運動速度），則環(huán)在整個運動過程中克服摩擦力所做的功（假設(shè)桿足夠長）可能為

（）

【點評】在連接體問題中，若不涉及系統(tǒng)內(nèi)的相互作用時，常以整體為研究對象求解，對系統(tǒng)應(yīng)用動能定理列式時要特別注意防止遺漏系統(tǒng)內(nèi)物體的動能.這類問題也可以運用隔離法選擇研究對象，運用牛頓運動定律求解，但解題過程一般比較復(fù)雜，而運用功能原理求解時則就顯得簡單多了，

【點評】動能定理與圖象相結(jié)合的試題，綜合信息強，這類題對同學(xué)們的能力也相對較高.此類試題常常涉及v-t、F-t等圖象，分析時應(yīng)從圖象中提取與速度、功、動能等相關(guān)的信息，然后用動能定理進行解題.