物理：7.7动能 动能定理 课件（新人教版必修2）

(共19张PPT)
动能 动能定理
龙卷风
海啸
【例1】 风力发电是一种环保的电能获取方式。图为某风力发电站外观图。设计每台风力发电机的功率为40kW。实验测得风的动能转化为电能的效率约为20%，空气的密度是1.29Kg/m3 ，当地水平风速约为 10m/s ，问风力发电机的叶片长度约为多少才能满足设计要求？
风力发电：
利用水的动能
水力发电
动能定理的应用—— 求多过程问题（全程）
【例2】如图所示， m=50kg滑雪运动员在离斜坡底端AB=5m处由A点静止开始下滑，然后滑到由小圆弧与斜坡连接的水平面上，若运动员与斜坡及水平面的动摩擦因数均为0.4，斜面倾角为37°，求：
（1）物体能在水平面上滑行多远？
（2）最后静止的C点离O点距离
（sin 37°=0.6， cos37°=0.8， g=10m /s2）
A
B
C
O
若沿AB’滑下来，最终运动员在水平面上静止的位置在哪？
运动员速度为v由C开始沿CB刚好滑回到A速度为0，求：v的大小？
由C开始沿CB ’刚好滑回到A速度为0，求： v的大小？
【例2】 变式1
【例2】 变式2
A
B
C
O
B’
37 °
动能定理的应用——曲线（变力）多过程问题（全程）
例2拓展：如图所示， m=50kg运动员在距离水平面A0=3m高处由A点静止沿AB曲面开始下滑，然后滑到与曲面连接的水平面上，最后静止在C点，BC=3.5m，若运动员与水平面的动摩擦因数为0.4，求：
（1）运动员在滑下曲面过程中摩擦力所做功？
O
A
B
C
动能定理的应用 ——求变力功
【例3】如图所示，质量为m的小球用长L的细线悬挂而静止在竖直位置。用水平拉力F缓慢地拉将小球拉到细线与竖直方向成θ角的位置。在此过程中，
（1）重力做的功是多少？
（2）拉力F 做的功是多少？
变力做功不能应用公式W=FScosθ 直接运算,但可通过动能定理等方法求解.
　
　θ
L
　m
　F
动能定理和牛顿运动定律（匀变速直线运动规律）比较：
牛顿运动定律不仅重视物体运动的初、末位置时状态，而且还重视中间过程的运动状态；
动能定理只重视力做功时物体运动的初、末位置时状态，不涉及中间过程的运动状态。
应用动能定理全程处理。曲线运动过程涉及功和能（变力较多）用动能定理
【例4】 一个质量为m、带有电荷－q的小物体，可在水平轨道Ox上运动，O端有一与轨道垂直的固定墙．轨道处于匀强电场中，场强大小为E，方向沿Ox轴正方向，如图所示，小物体以速度v0从x0点沿Ox轨道运动，运动时受到大小不变的摩擦力f作用；且f＜qE。设小物体与墙碰撞时不损失机械能，且电量保持不变，求它在停止运动前所通过的总路程S？
动能定理——全程法求往复运动路程
注意电场力做功与摩擦力做功的特点
o
x
x0
E
v0
o
x
x0
E
v0
　
　θ
L
　m
　F
动能定理应用：变力做功
多过程（全程）、曲线
动能定理处理功、能问题，复杂过程，曲线（变力）
o
x
x0
E
v0
A
B
C
O
B’
37 °
全程法求往复运动路程
飞针穿玻璃
扑克穿木板
大口径穿甲弹
【例5】总质量为M的列车沿水平直线轨道匀速前进,其末节车厢质量为m,中途脱节,司机发觉时,机车已行驶了L的距离,于是立即关闭油门,除去牵引力.设阻力与质量成正比,机车的牵引力是恒定的,当列车的两部分都停止时,它们的距离是多少
动能定理运用——多个物体多过程问题
首先画图示意.
脱
节
发
现
停
止
L
关闭油门
S2
S1
解:对机车应用动能定理便可解得:
FL- (M-m)g·s1=-1/2(M-m)v02
对末节车厢，根据动能定理有 - mg·s2 =-1/2mv02
而△s=s1-s2.
由于原来列车匀速运动，所以F= Mg.
以上方程联立解得△s=ML/(M-m)
【例5】总质量为M的列车沿水平直线轨道匀速前进,其末节车厢质量为m,中途脱节,司机发觉时,机车已行驶了L的距离,于是立即关闭油门,除去牵引力.设阻力与质量成正比,机车的牵引力是恒定的,当列车的两部分都停止时,它们的距离是多少
谢谢各位！