高中物理：怎样选择合适的初、末状态？
http://kuailexuexi.net/data/attachment/forum/20241120/1732091607907_0.png在物体的动能定理中，等号左侧是各个外力功的代数和，在系统的动能定理中，等号左侧是各个内外力功的代数和，是过程量；等号右侧是物体的初末动能，是状态量。因此，在应用动能定理解题时，若能选择合适的初、末状态，会起到事半功倍的效果。
例1.如图1所示，给物块以初速度
，使之沿斜面下滑，已知斜面与物块之间的动摩擦因数为
，又知物块与斜面底端挡板碰后将以碰前的速率反弹，（斜面长L及倾角
已知，且
）。求物块运动的总路程。
图1
解析：此题虽然可用牛顿运动定律和运动学公式求解，但十分繁杂，甚至还要用到数学上数列求和的方法。若用动能定理，选择速度为
时为初状态，选择停止运动时为末状态，问题却十分简单。
首先明确物块停止运动的位置。由于
，即摩擦力小于物块的下滑力，所以物块最终一定是停在斜面的底端，设物块总共运动的路程为s，尽管此过程中物块有时下滑，有时上行，但摩擦力始终做负功，其功为
，而
。
故由动能定理得：
解得：
例2.有一密度
＝
的物体，从离湖面高H＝5m处自由落下，竖直进入水中，已知水对物体的阻力是其重力的0.2倍，且物体未降到湖底即自行上升，最后跳出湖面，如图2所示。（1）物体从湖面下降多少才开始上升？（2）物体能跳出湖面多高？（不计空气阻力，g取
）
http://kuailexuexi.net/data/attachment/forum/20241120/1732091607907_15.jpg
图2
解析：物体从A到B的过程，只受重力作用，做自由落体运动；从B到C的过程，受重力、浮力、水的阻力f作用，做减速运动；从C返回B的过程，做加速运动；从B上升到D的过程，做匀减速运动。
（1）选初状态为A，末状态为C，则物体的初、末速度都为零，故由动能定理可得：
①
设物体的体积为V，水的密度为ρ'，则：
②
③
解①②③可得：
（2）选初状态为A，末状态为D，则从A到D的过程，只有重力和水的阻力做功，且初、末速度都为零。
设出水后上升的高度为h'，故由动能定理得：
解得：
。
<p><pre ng-bind-html="message.MMActualContent"> <section data-role="outer"><pre ng-bind-html="message.MMActualContent"><section powered-by="xiumi.us" data-filtered="filtered"><section style="margin-bottom: 0px;font-size: 16px;text-indent: 0em;widows: 1;text-wrap: wrap;color: rgba(0, 0, 0, 0.8);font-family: monospace;text-align: left;background-color: rgb(255, 255, 255);letter-spacing: 0.578px;line-height: 2em;"><span style="letter-spacing: 0.544px;outline: 0px;color: rgb(136, 136, 136);font-family: -apple-system, BlinkMacSystemFont, "Helvetica Neue", "PingFang SC", "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei UI", "Microsoft YaHei", Arial, sans-serif;font-size: 13px;">来源：</span><span style="letter-spacing: 0.544px;outline: 0px;color: rgb(136, 136, 136);font-family: -apple-system, BlinkMacSystemFont, "Helvetica Neue", "PingFang SC", "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei UI", "Microsoft YaHei", Arial, sans-serif;font-size: 13px;">网络，版权为原作者所有，如有侵权，请联系我们删除。</span><br/></section><section data-role="outer" label="edit by 135editor" style="margin-bottom: 0px;font-size: 16px;letter-spacing: 0.544px;widows: 1;text-wrap: wrap;text-align: left;color: rgb(34, 34, 34);font-family: -apple-system, BlinkMacSystemFont, Arial, sans-serif;background-color: rgb(255, 255, 255);outline: 0px;visibility: visible;"><section data-role="paragraph" style="outline: 0px;"><section data-role="outer" label="edit by 135editor" style="outline: 0px;visibility: visible;"><pre style="outline: 0px;text-wrap: wrap;line-height: 32px;letter-spacing: 0.544px;color: rgb(51, 51, 51);min-height: 0px;background-image: none;background-clip: border-box;background-position: 0% 0%;background-repeat: repeat;background-size: auto;border-width: 0px;border-style: none;border-color: rgb(51, 51, 51);bottom: auto;float: none;height: auto;left: auto;max-height: none;min-width: 0px;text-decoration-style: solid;text-decoration-color: rgb(51, 51, 51);top: auto;z-index: auto;visibility: visible;clear: none;"><section data-role="outer" label="edit by 135editor" style="outline: 0px;letter-spacing: 0.544px;visibility: visible;"><section powered-by="xiumi.us" style="outline: 0px;font-size: 15px;letter-spacing: 0.544px;text-align: unset;visibility: visible;"><section style="outline: 0px;letter-spacing: 0.544px;visibility: visible;font-family: -apple-system, BlinkMacSystemFont, Arial, sans-serif;"><section style="margin-right: 8px;margin-left: 8px;padding-right: 10px;padding-left: 10px;outline: 0px;line-height: 1.75em;visibility: visible;"><section data-role="paragraph" style="font-family: -apple-system, BlinkMacSystemFont, "Helvetica Neue", "PingFang SC", "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei UI", "Microsoft YaHei", Arial, sans-serif;letter-spacing: 0.544px;border-width: 0px;border-style: none;border-color: initial;z-index: 0;max-inline-size: 100%;outline: none 0px !important;"><section data-support="96编辑器" data-style-id="33284" style="outline: 0px;color: rgb(111, 111, 111);letter-spacing: 0.544px;font-size: 16px;"><section class="mp_profile_iframe_wrp" style="outline: 0px;"><mp-common-profile class="js_uneditable custom_select_card mp_profile_iframe" data-id="MzU4NzgwMjg2Ng==" data-pluginname="mpprofile" data-headimg="http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/mNm0CFusKbzXbE8ficOE4ruHzdnun60DXPpbTPvSw9pv6HvJDyOUJdIlEFjZovRdTrfG8YoKibg4hrn4aibQKE2XQ/0?wx_fmt=png" data-nickname="新课标高中物理" data-alias="" data-signature="关注高考物理最新动向，解析新课标高考政策，提供优质复习及备课资料，交流高考提分技巧！" data-from="2" data-is_biz_ban="0"></mp-common-profile></section></section><section style="outline: 0px;color: rgb(111, 111, 111);letter-spacing: 0.544px;font-size: 16px;line-height: 2em;"><section powered-by="xiumi.us" data-filtered="filtered" style="outline: 0px;display: inline;"><span class="js_jump_icon h5_image_link" data-positionback="static" style="outline: 0px;line-height: 0;vertical-align: bottom;user-select: none;inset: auto;">http://kuailexuexi.net/data/attachment/forum/20241120/1732091607907_22.jpg</span>
</section></section></section></section></section></section></section></pre></p>
页:
[1]