动能定理经典例题.ppt
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1、4.4 动能定理的应用,复习回顾,1、动能大小等于物体的质量和速度平方的乘积的一半。2、动能定理:合外力所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化。3、动能定理的步骤(1)明确研究对象和运动过程(2)受力分析,确定各个力做的功(3)明确初末态的动能(4)列方程求解,例1、一质为2kg的物体做自由落体运动,经过A点时的速度为10m/s,到达B点时的速度是20m/s,求:(1)经过A、B两点时的动能分别是多少?(2)从A到B动能变化了多少?(3)从A到B的过程中重力做了多少功?(4)从A到B的过程中重力做功与动能的变化关系如何?,解(1)由 得,在A点时的动能为:,在B点时的动能为:,(2)从A到B
2、动能的变化量为:,(4)相等。即,(3)由 得,AB过程重力做功为:,例2、某同学从高为h 处以速度v0 水平投出一个质量为m 的铅球,求铅球落地时速度大小。,解:铅球在空中运动时只有重力做功,动能增加。设铅球的末速度为v,根据动能定理有,化简得 2 g h=v 2-v02,应用动能定理解题一般步骤:(1)明确对象和过程(通常是单个物体)(2)做两方面的分析;受力分析,求各力的功及其正负,写出总功。确定初、末状态,写出初、末态的动能。(3)由动能定理列方程;,温馨提示:请摘抄笔记!,例3、同一物体分别从高度相同,倾角不同的光滑斜面的顶端滑到底端时,相同的物理量是:A.动能 B.速度 C.速率
3、D.重力所做的功,例4、质量为m的物体放在动摩擦因数为的水平面上,在物体上施加水平力F使物体由静止开始运动,经过位移S后撤去外力,物体还能运动多远?,例5、如图所示,半径为R的光滑半圆轨道和光滑水平面相连,一物体以某一初速度在水平面上向左滑行,那么物体初速度多大时才能通过半圆轨道最高点?,R,例6、质量为m=3kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数=0.2,在水平恒力F=9N作用下起动,如图所示。当m位移s1=8m时撤去推力F,试问:还能滑多远?(g取10m/s2),分析:物体m所受重力G、支持力N、推力F、滑动摩擦力f均为恒力,因此物体做匀加速直线运动;撤去F后,物体做匀减速直线运动因此,可用
4、牛顿定律和匀变速直线运动规律求解 物体在动力F和阻力f作用下运动时,G和N不做功,F做正功,f做负功,因此,也可以用动能定理求解,解法一:用牛顿定律和匀变速运动规律,对撤去F推力前、后物体运动的加速度分别为,m在匀加速运动阶段的末速度为,将上两式相加,得,答:撤去动力F后,物体m还能滑4m远,可否对全程运用动能定理?,例7、质量m=2kg的物块位于高h=0.7m的水平桌面上,物块与桌面之间的动摩擦因数=0.2,现用F=20N的水平推力使物块从静止开始滑动L1=0.5m 后撤去推力,物块又在桌面上滑动了L2=1.5m后离开桌面做平抛运动。求:(1)物块离开桌面时的速度(2)物块落地时的速度(g=
5、10m/s),L1+L2,F,h,例8、一个质量为M的物体,从倾角为,高为H的粗糙斜面上端A点,由静止开始下滑,到B点时的速度为V,然后又在水平面上滑行距离S后停止在C点.1.物体从A点开始下滑到B点的过程中克服摩擦力所做的功为多少?2.物体与水平面间的动摩擦系数为多大?,例9、如图所示,质量为m=2kg的小球,从半径R=0.5m的半圆形槽的边缘A点沿内表面开始下滑,到达最低点B的速度v=2m/s。求在弧AB段阻力对物体所做的功Wf。(取g=10m/s2),思路点拨:物体在弧AB段运动过程中受重力、弹力和阻力作用,其中弹力和阻力是变力,但在此过程中弹力对小球不做功;重力是恒力,做正功,阻力做负
6、功。在这一过程中,可用动能定理。,解析:重力的功,由动能定理有:,计算得:,总结升华:动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动,既适用于恒力做功,也适用于变力做功。力做功时可以是连续的,也可以是不连续的,可以是在一条直线上的,也可以是不在一条直线上的。,例10、在h高处,以初速度v0向水平方向抛出一小球,不计空气阻力,小球着地时速度大小为(),C,物理过程中不涉及到加速度和时间,而只与物体的初末状态有关的力学问题,优先应用动能定理。,例11、如图4所示,AB为1/4圆弧轨道,半径为R=0.8m,BC是水平轨道,长l=3m,BC处的摩擦系数为=1/15,今有质量m=1kg的物体,自A点从静止起
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