动能定理及其应用(广东省国家级重点中学教学课件).ppt
动能动能定理,授课 江小跃,动能定理在近二年高考题中的应用,2010年：35题2011年：35题、36题,1、动能Ek=mv2/2，式中v是物体的瞬时速度的大小，即瞬时速率（简称速率）。,2、动能定理W 总=Ek W 1+W2+=Ek,应用动能定理的一般步骤：,1、确定研究对象，并进行认真的受力分析.,2、确定研究的物理过程（起点和终点），分析这过程中有哪些力对研究对象作功，作了多少功，正功还是负功，求出总功；,3、确定研究过程起点和终点的动能，列出动能定理表达式；,4、求解，必要时讨论结果的合理性。,动能 动能定理,动能定理的应用,1、常规题（匀变速直线运动）,3、求变力做功问题,2、多过程问题,4、求解曲线运动问题,5、综合问题,一辆质量m，速度v0的汽车在关闭发动机后在水平地面上滑行了距离L后停了下来，试求汽车受到的阻力？,例题1,用恒定拉力F使一个质量为m的木箱由静止开始在水平冰道上移动了s，拉力F跟木箱前进的方向的夹角为，木箱与冰道间的摩擦因数为，求木箱获得的速度？,例题2,例题3多过程问题 直线运动,用恒定的水平拉力F使一个质量为m的木箱由静止开始在水平面上运动S后撤掉F,木箱与水平面间的动摩擦因数为,求撤掉F后木箱滑行的距离L？,例题4多过程问题 直线运动,铁球从1m高处掉入沙坑,已知铁球在下陷过程中受到沙子的平均阻力为铁球重力的21倍,则铁球在沙中下陷深度为多少m?,解法一：分段列式,自由下落：,沙坑减速：,解法二：全程列式,多过程问题 直线运动,例题5求解曲线运动问题,从高为5m处以水平速度8m/s抛出一质量为0.2kg的皮球,皮球落地速度为12m/s,求此过程中皮球克服空气阻力做的功?(g=10m/s2),h=5m,2J,某人从距地面25m高处抛出一小球，小球质量100g，出手时速度大小为10m/s,落地时速度大小为16m/s，取g=10m/s2，试求：（1）人抛球时对小球做多少功？（2）小球在空中运动时阻力做功多少？,变式题1,求解曲线运动问题,V0,H,V,人抛球：,球在空中：,列式时要注意W合和Ek的正负,5J,-17.2J,如图所示,光滑1/4圆弧半径为0.8m,有一质量为1.0kg的物体自A点从静止开始下滑到B点,然后沿水平面前进4m,到达C点停止.取g=10m/s2，求:(1)在物体沿水平运动中摩擦力做的功.(2)物体与水平面间的动摩擦因数.,例题6综合问题,【变式2】图中ABCD是一条长轨道，其中AB段是倾角为的斜面，CD段是水平的，BC是与AB和CD都相切的一小段圆弧，其长度可以略去不计.一质量为m的小滑块在A点从静止状态释放，沿轨道滑下，最后停在D点，A点和D点的位置如图所示，现用一沿轨道方向的力推滑块，使它缓缓地由D点推回到A点，设滑块与轨道间的动摩擦系数为，则推力对滑块做的功等于（）Amgh B2mghCmg（s+）Dmgs+mgshcos,图2,【例题7】如图所示为儿童娱乐的滑滑梯示意图，其中AB为斜面滑槽，与水平方向夹角为37，BC为水平滑槽，与半径为0.2 m的1/4圆弧CD相切，ED为地面。已知通常儿童在滑槽上滑动时的动摩擦因数大约为0.5，A点离地面的竖直高度AE为2 m，不计空气阻力，求：（sin370.6，cos370.8，结果可保留根号）（1）儿童由A处静止起滑到B处时的加速度和速度大小；（2）为了儿童在娱乐时能沿CD圆弧下滑一段，而不会从C处平抛飞出，水平滑槽BC至少应有多长？,解：（1）对在斜面时的儿童受力分析,由牛顿第二定律有:mg sin37mg cos37=maag sin37g cos372m/s2（3分）设AB距离为S1,由运动学公式得：vB 代入数字解得vB=m/s（3分）（2）不会从C处平抛的临界条件，是刚好在C处只受重力作用，与平面有接触而没有挤压，mgmv2/r（4分）vC m/s（2分）设BC距离为S2,由B到C根据动能定理：mgs2 mvC2 mvB2（4分），由以上各式代入数字解得s2=1m（2分）所以水平滑槽BC至少应有1m.,小结,1、动能Ek=mv2/2，式中v是物体的瞬时速度的大小，即瞬时速率（简称速率）。,2、动能定理W 总=Ek,应用动能定理的一般思维程序：,1、确定研究对象，进行受力分析，认真画出受力分析示意图；,2、若问题中涉及到F、s、v、m 等物理量，考虑用动能定理！,3、确定研究的物理过程（起点和终点），分析这过程中有哪些力对研究对象作功，作了多少功，正功还是负功，求出总功；,4、确定研究过程起点和终点的动能，列出动能定理表达式；,5、求解，必要时讨论结果的合理性。,【自主回顾学习】,知识自查自测1.对于做匀速圆周运动的物体，下面说法中正确的是()A.速度在改变，动能也在改变 B.速度改变，动能不变C.速度不变，动能改变 D.动能、速度都不变自测2质点在恒力作用下，从静止开始做直线运动，则质点的动能()A.与它通过的位移成正比 B.与它通过的位移的平方成正比C.与它运动的时间成正比 D.与它的运动的时间的平方成正比自测3.两个材料相同的物体，甲的质量大于乙的质量，以相同的初动能在同一水平面上滑动，最后都静止，它们滑行的距离是()A.乙大B.甲大 C.一样大 D.无法比较自测4.一同学用100N的力将静止于地面的质量为0.5kg的球以8m/s的初速度沿水平方向踢出20m远，则该学生对球做的功是（）A.200J B.16J C.1000J D.无法确定,35（18分）如图15所示，一条轨道固定在竖直平面内，粗糙的ab段水平，bcde段光滑，cde段是以O为圆心、R为半径的一小段圆弧。可视为质点的物块A和B紧靠在一起，静止于b处，A的质量是B的3倍。两物块在足够大的内力作用下突然分离，分别向左、右始终沿轨道运动。B到b点时速度沿水平方向，此时轨道对B的支持力大小等于B所受重力的3/4，A与ab段的动摩擦因数为，重力加速度g，求：(1)物块B在d点的速度大小;(2)物块A滑行的距离s,35、解：设A、B在分离瞬间速度大小分别为v1、v2，质量分别为3m、m（1）在d点对B由牛顿第二定律得：由得：（2）取水平向右方向为正,A、B分离过程动量守恒,则：B分离后，A向左减速至零过程由动能定理得：B从b点到d点过程由动能定理得：由得：,
