粤教版 必修2 第03节 探究外力做功与物体动能变化的关系 ：26张PPT

(共26张PPT)
动能定理的应用
粤教版必修2
第四章第三节（第二课时）
学习目标
1、知道并理解动能定理，学会运用动能定理进行相关分析和计算。
2、通过一题多解，对比动能定理和动力学两种计算方法，体会动能定理解题的优越性。
动能定理公式
自学指导
应用动能定理解题的步骤
(1)确定研究对象和研究过程
(2)对研究对象进行受力分析
(3)写出研究过程中总功.
计算总功两种方法是什么？
W总=W1+W2+W3+......（功的代数和）
W总=F合Scosa（恒力做功）
(4)确定物体的初、末动能．
(5)按照动能定理列式求解．
例1：质量为m的物体在水平恒力F的
作用下，由静止开始前进s1后撤去力F，物体
与水平面的摩擦力恒为f，物体从开始到最终
停止运动的位移是多少？
（请尝试用动能定理和动力学两种方法解题。）
分组合作
初状态
V0
末状态
Vt
W总
全过程：
W总=Fs1-fs
0
0
0
0
动能定理方法：
由动能定理得：
Fs1-fs=0-0
状态1
v0
状态2
v2
W12
状态3
v3
W23
分段法：
W12=Fs1-fs1
0
0
0
0
W23=-f(s-s1)
由动能定理得：
对于物体从状态1到状态2的过程：
从状态2到状态3的过程：
联立以上两式可得:
Fs1-fs=0
动力学方法：
由牛顿第二定律和匀变速直线运动公式得：
物体从状态1到状态2：v2-0=2a1s1
F-f=ma1
物体从状态2到状态3：0-v2=2a2(s-s1)
-f=ma2
联立以上式子解得
作业：如右图所示，一质量为2
kg的铅球从离地面2
m高处自由下落，陷入沙面水平的沙坑中的深度为2
cm，求沙子对铅球的平均阻力．(g取10
m/s2)
思路点拨：找出全过程初末状态的动能及重力、阻力做功、利用功能定理列式求解．
初状态
V0
末状态
Vt
W总
全过程：
W总=mg(H+h)-fh
0
0
0
0
动能定理方法
由动能定理得：
mg(H+h)-fh=0-0
f=2020N
状态1
v1
状态2
v2
W12
状态3
v3
W23
分段法：
W12=mgH
0
0
0
0
W23=mgh-fh
由动能定理得：
对于物体从状态1到状态2的过程：
从状态2到状态3的过程：
联立以上式子可得:
mg(H+h)-fh=0
f=2020N
动力学方法：
由牛顿第二定律和匀变速直线运动公式得：
物体从状态1到状态2：v2-0=2gH
物体从状态2到状态3：0-v2=2a2h
mg-f=ma2
联立以上式子解得:
f=2020N
课后练习
1、一个25
kg的小孩从高度为3.0
m的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0
m/s.取g＝10
m/s2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是(　　)
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
解析：重力做功WG＝mgh＝25×10×3
J＝750
J，C错；小孩所受支持力方向上的位移为零，故支持力做的功为零，D错；合外力做的功W合＝Ek－0，即W合＝
mv2＝
×25×22
J＝50
J，A正确；WG－W阻＝Ek－0，做W阻＝mgh－
mv2＝750
J－50
J＝700
J，B项错误．
答案：A
2．一人用力踢质量为1
kg的静止足球，使球以10
m/s的水平速度飞出，设人踢球的平均作用力为200
N，球在水平方向滚动的距离为20
m，则人对球做功为(g取10
m/s2)(　　)
A．50
J　　　　　　　B．200
J
C．4
000
J
D．6
000
J
A
3.一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点．小球在水平力F作用下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，如右图所示，则力F所做的功为(　　)
A．mglcos
θ
B．Flsin
θ
C．mgl(1－cos
θ)
D．Flcos
θ
解析：从P到Q小球缓慢移动可以认为小球的动能未变化，即ΔEk＝0，设拉力F做的功为WF，则从P到Q，外力对球做的总功W＝WF－mgl(1－cos
θ)，由动能定理W＝ΔEk得WF－mgl(1－cos
θ)＝0，故WF＝mgl(1－cos
θ)，C正确．
答案：C
4．一辆汽车以v1＝6
m/s的速度沿水平路面行驶时，急刹车后能滑行s1＝3.6
m，如果以v2＝8
m/s的速度行驶，在同样路面上急刹车后滑行的距离s2应为多少？
本小节结束