對(duì)動(dòng)能定理的學(xué)習(xí)指導(dǎo)

1、vvv3 3 3、對(duì)、對(duì)、對(duì)、對(duì)、對(duì)、對(duì)“動(dòng)能定理動(dòng)能定理動(dòng)能定理動(dòng)能定理動(dòng)能定理動(dòng)能定理”的學(xué)習(xí)指導(dǎo)的學(xué)習(xí)指導(dǎo)的學(xué)習(xí)指導(dǎo)的學(xué)習(xí)指導(dǎo)的學(xué)習(xí)指導(dǎo)的學(xué)習(xí)指導(dǎo)v動(dòng)能定理動(dòng)能定理是力的空間積累作用規(guī)律是力的空間積累作用規(guī)律，在不涉及加，在不涉及加速度和時(shí)間時(shí)，能用牛頓定律加運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解的速度和時(shí)間時(shí)，能用牛頓定律加運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解的問(wèn)題，都能用動(dòng)能定理解題，而且更簡(jiǎn)便。另外，問(wèn)題，都能用動(dòng)能定理解題，而且更簡(jiǎn)便。另外，動(dòng)能定理還動(dòng)能定理還適用于非勻變速運(yùn)動(dòng)適用于非勻變速運(yùn)動(dòng)。v合外力做的功等于物體動(dòng)能的變化。這里的合外合外力做的功等于物體動(dòng)能的變化。這里的合外力指物體受到的所有力，包括重力。力指物體受到的

2、所有力，包括重力。v運(yùn)用動(dòng)能定理解題的關(guān)鍵：運(yùn)用動(dòng)能定理解題的關(guān)鍵：分清楚哪些力對(duì)物體分清楚哪些力對(duì)物體做功，做正功還是做負(fù)功。做功，做正功還是做負(fù)功。v技巧：應(yīng)用動(dòng)能定理解多過(guò)程問(wèn)題時(shí)可技巧：應(yīng)用動(dòng)能定理解多過(guò)程問(wèn)題時(shí)可把多過(guò)程把多過(guò)程看成整體看成整體列方程，更簡(jiǎn)便。列方程，更簡(jiǎn)便。應(yīng)用動(dòng)能定理解題步驟：應(yīng)用動(dòng)能定理解題步驟：1.1.確定研究對(duì)象和研究過(guò)程。確定研究對(duì)象和研究過(guò)程。2.2.對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析。（對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析。（周?chē)矬w施予周?chē)矬w施予研究對(duì)象的所有的力研究對(duì)象的所有的力）。）。3.3.寫(xiě)出合外力做的功，或分別寫(xiě)出各個(gè)力做的寫(xiě)出合外力做的功，或分別寫(xiě)出各個(gè)力做的功

3、。（功。（如果研究過(guò)程中物體受力情況有變化，如果研究過(guò)程中物體受力情況有變化，要分別寫(xiě)出該力在各個(gè)階段做的功。要分別寫(xiě)出該力在各個(gè)階段做的功。）4.4.寫(xiě)出物體的初、末動(dòng)能。寫(xiě)出物體的初、末動(dòng)能。5.5.列式求解。列式求解。例題1.某地強(qiáng)風(fēng)的風(fēng)速約為v=20m/s,設(shè)空氣密度=1.3kg/m3,如果把通過(guò)橫截面積=20m2風(fēng)的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為電能,則利用上述已知量計(jì)算電功率的公式應(yīng)為P=_,大小約為_(kāi)W(取一位有效數(shù)字)Ek= P=tsvmv322121)w(.svtEk5331012020312121 2.物體從高出地面H處由靜止開(kāi)始自由下落,不計(jì)空氣阻力,落至地面進(jìn)入沙坑,物體在沙坑中向下移

4、動(dòng)距離h后停止運(yùn)動(dòng),求物體在沙坑中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的平均阻力是其重力的多少倍？ mg(H+h)-fh=0-0hhHmgf例3.斜面傾角為，長(zhǎng)為L(zhǎng)， 段AB光滑，BC段粗糙，質(zhì)量為m的木塊從斜面頂端無(wú)初速下滑，到達(dá)C端時(shí)速度剛好為零。求物體和BC段間的動(dòng)摩擦因數(shù)。分析：以木塊為對(duì)象，下滑全過(guò)程用動(dòng)能定理：重力做的功為 摩擦力做的功為 ，支持力不做功。初、末動(dòng)能均為零。由動(dòng)能定理可解得 。點(diǎn)評(píng)：用動(dòng)能定理比用牛頓定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)方程解題方便得多。sinmgLcos32mgLtg23ABC 4.質(zhì)量為m的小球從靜止落下,設(shè)空氣阻力的大小始終是小球重力的k倍(k1),小球與地面的碰撞無(wú)機(jī)械能損失,求小球往復(fù)運(yùn)動(dòng)

5、直到停止的全過(guò)程中通過(guò)的路程和發(fā)生的位移. mgh-kmgs=0-0 S=h/k 小結(jié):重力做功和阻力做功的特點(diǎn)h例5.已知奔跑中主要的功是隨著每邁一步對(duì)腿的加速和減速完成的，腿離開(kāi)地面時(shí)，腿從靜止直到接近等于身體速率v，然后再回靜止?fàn)顟B(tài)，往復(fù)循環(huán)。現(xiàn)考慮一個(gè)以5m/s奔跑的60kg的人，他每條腿的質(zhì)量為9kg，設(shè)步子長(zhǎng)度為2m。求兩腿的輸出功率；再設(shè)肌肉的效率僅約0.25，求每秒人的能量消耗。分析：分析：在上升過(guò)程中腿部肌肉做的功等于腿的動(dòng)能變化，即 ,在腿回到靜止的過(guò)程中，拮抗肌也要做等量的功，所以每邁一步，腿肌做功等于221mv2mv 6.質(zhì)量為m=3000t的火車(chē),在恒定的額定功率下由

6、靜止出發(fā),運(yùn)動(dòng)中受到一個(gè)恒定不變的阻力作用,經(jīng)過(guò)103s,行程12km后達(dá)到最大速度72km/h,求列車(chē)的額定功率和它所受的阻力. Pt-fs= P=fvm P=fvm=1.5106(w)0212mv)N(.)()stv(mvfmm4332621057101210202201032 7.7.總質(zhì)量為總質(zhì)量為M M的列車(chē)的列車(chē), ,沿水平直軌道勻速前進(jìn)沿水平直軌道勻速前進(jìn), ,其末節(jié)其末節(jié)車(chē)廂質(zhì)量為車(chē)廂質(zhì)量為m,m,中途與前面的車(chē)廂脫鉤中途與前面的車(chē)廂脫鉤, ,司機(jī)發(fā)覺(jué)時(shí)司機(jī)發(fā)覺(jué)時(shí), ,機(jī)機(jī)車(chē)已行駛了車(chē)已行駛了s s0 0距離距離, ,于是立即關(guān)閉油門(mén)于是立即關(guān)閉油門(mén), ,除去牽引力除去牽引力, ,設(shè)運(yùn)動(dòng)的阻力與車(chē)的重力成正比設(shè)運(yùn)動(dòng)的阻力與車(chē)的重力成正比, ,機(jī)車(chē)的牽引力是恒機(jī)車(chē)的牽引力是恒定的定的, ,當(dāng)列車(chē)的兩部分都停止當(dāng)列車(chē)的兩部分都停止, ,它們間的距離是多少它們間的距離是多少？ 對(duì)車(chē)頭 kMgs0-k(M-m)gs1=0- 對(duì)脫鉤車(chē)廂 -Kmgs2=0- 2021v)mM(2021mv021