(共28张PPT)
学习目标:
1、理解功和能的关系。
2、理解动能定理,会应用动能定理解决相关问题。
3、体会用动能定理解题的优越性。
一、动能定理
1、定义:
在一个过程中,合外力对物体做的总功等于物体在这个过程中动能的变化量
2、表达式:
先求合外力,再求合外力做功
先求各个分力做功,再求总和
3、动能定理的适用范围:
既适用于恒力做功,也适用于变力做功;
既适用于直线运动,也适用于曲线运动
动能定理解题步骤:
1、明确研究对象及研究过程
2、分析物体受力,明确各力是否做功,做正功 还是负功,进而求其总功
3、明确物体的初末状态(速度),进而明确动能变化量
4、根据动能定理列方程求解
动能定理的应用
1、常规题
2、求变力做功问题
4、多过程问题
3、求解曲线运动问题
5、其它问题
常规题
1、一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m,这时物体的速度2 m/s,则下列说法不正确的是 ( )
A、手对物体做功 12J
B、合外力对物体做功 12J
C、合外力对物体做功 2J
D、物体克服重力做功 10 J
B
解题时必须弄清是什么力做的功,有何特点?如何求?
常规题
常规题(匀变速直线运动)
解题思路:
①μ、Ek0一定:
②f、Ek0一定:
③f、v0一定:
④v0、μ一定:
常规题
3、
常规题 (斜面问题)
4、
刚好能匀速下滑
l
以v0冲上斜面
常规题(匀变速直线运动) 子弹问题
5、
打穿一块钢板
打穿n块钢板
求变力做功问题 (瞬间力做功问题)
6、一学生用100N的力将静置于地面的质量为0.5kg的球以8m/s的初速沿水平方向踢出20m远,则该学生对球做的功是( )
A. 200J B. 16J
C. 1000J D. 无法确定
B
结论: 瞬间力做功直接转化为物体的初动能
求变力做功问题 (平均力做功问题)
7、一颗质量m=10g的子弹,以速度v=600m/s从枪口飞出,子弹飞出枪口时的动能为多少?若测得枪膛长s=0.6m,则火药引爆后产生的高温高压气体在枪膛内对子弹的平均推力多大?
1800J、3000N
求变力做功问题 (与机车相联系的问题)
8、
求变力做功问题 (与机车相联系的问题)
速度最大时:
应用动能定理:
f 恒定
1600m
求解曲线运动问题
9、
求解曲线运动问题
人抛球:
球在空中:
如问球克服空气阻力做功,如何列式?
列式时要注意W合和△Ek的正负
5J, 17.2J
求解曲线运动问题(圆周运动中的变力做功)
10、如图,质量为m的物体被用细绳牵引着在光滑水平面上做匀速圆周运动,当拉力为F时转动半径为R。当外力增大到8F时,物体仍做匀速圆周运动,其转动半径为R/2。在此过程中外力对物体所做的功为( )
A. B.
C. D.
C
11、质量为m的小球被系在轻绳的一端,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最低点,此时绳子的张力为7mg,此后小球继续做运动,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做的功为:( )
C
求解曲线运动问题(圆周运动中的变力做功)
多过程问题 (直线运动)
12、斜面倾角为α,长为l, AB段光滑,BC段粗糙,AB =l/3, 质量为m的木块从斜面顶端无初速下滑,到达C端时速度刚好为零。求物体和BC段间的动摩擦因数μ。
点评:用动能定理比用牛顿定律和运动学方程解题方便得多。
多过程问题 (平面+斜面)
13、
多过程问题 (平面+斜面)
解:全程列式
测μ的重要方法
1、物体在A点由静止沿不同的斜面下滑到平面,必静止于B点,(与θ角无关)
2、让物体由B点出发,最后停于A点,外力需做多少功?
L
14、如图,质量为1kg的木块(可视为质点)静止在高1.2m的平台上,木块与平台间的动摩擦因数为0.2,用水平推力20N使木块产生位移3m时撤去,木块又滑行1m时飞出平台,求木块落地时速度的大小?
多过程问题 (直线+曲线)
全程列式:
15、如图,小球从h高的光滑斜面上自静止滚下,经过有摩擦的水平面AB后再滚上另一光滑斜面,当它到达1/3h 高时的速度为零.试求小球最后静止的位置.
多过程问题 (平面+斜面,多段)
第1次,从左到右
第2次返回,停在AB间
停在AB中点
思考:如果h’=3h/5, 则停于何处?
h
16、质量为m的物体以速度v竖直向上抛出,物
体落回地面时,速度大小为3v/4,设物体在运动
中所受空气阻力大小不变,求:
(1)物体运动中所受阻力大小;
(2)物体以初速度2v竖直抛出时最大高度;
(3)若物体与地面碰撞中无机械能损失,
求物体运动的总路程。
多过程问题 (往复运动)
上升:
下降:
思考:可否全程列式?
(2)物体以初速度2v竖直上抛
(3)若物体与地面碰撞中无机械能损失,求物体运动的总路程。
分析:物体最终必静止于地面
全程列式:
17、如图,固定的光滑竖直杆上套着一个滑块,用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮,以大小恒定的拉力F拉绳,使滑块从A点起由静止开始上升.若从A点上升至B点和从B点上升至C点的过程中拉力F做的功分别为W1、W2,滑块经B、C两点时的动能分别为EKB、EKc,图中AB=BC,则一定有
(A)Wl>W2
(B)W1(C)EKB>EKC
(D)EKB其它问题
A