高中物理動能和動能定理1

1、高中物理動能和動能定理一、動能一、動能 2、探究動能的表達(dá)式、探究動能的表達(dá)式重力做功重力做功WG重力勢能重力勢能mgh彈力做功彈力做功WF合力做功合力做功 w w彈性勢能彈性勢能kx2/2動能表達(dá)式？動能表達(dá)式？Fv1Fv2l動能動能lFWmaFa2v-vl2122假設(shè)加速度為a，則有：2122mv21-mv21W推導(dǎo)推導(dǎo)F做功表達(dá)式的過程做功表達(dá)式的過程根據(jù)牛頓第二定律根據(jù)牛頓第二定律F=ma而而v22 v12 2al，即，即 l (v22 v12 )/2a把把F、l的表達(dá)式代入的表達(dá)式代入W Fl，可得，可得F做的功做的功W ma (v22 v12 )/2a也就是也就是 W m v22

2、/2 m v12 /2 W mv22 mv12末態(tài)初態(tài)（2）動能的表達(dá)式）動能的表達(dá)式（3）動能表達(dá)式）動能表達(dá)式2的理解的理解表述：表述： 物體的動能等于質(zhì)量與速度平方乘積的一半物體的動能等于質(zhì)量與速度平方乘積的一半動能是動能是標(biāo)量標(biāo)量，動能是動能是狀態(tài)量狀態(tài)量動能具有動能具有相對性相對性（與參考系的選擇有關(guān)，（與參考系的選擇有關(guān)，且只有且只有正值正值。（動能只與速度的大小有關(guān)，而與速度的方向無關(guān)（動能只與速度的大小有關(guān)，而與速度的方向無關(guān)) )一般選地面為參考系）一般選地面為參考系）下列幾種情況中，甲、乙兩物體的動能相等的是下列幾種情況中，甲、乙兩物體的動能相等的是 ( )A甲的速度是乙的

3、甲的速度是乙的2倍，乙的質(zhì)量是甲的倍，乙的質(zhì)量是甲的2倍倍B甲的質(zhì)量是乙的甲的質(zhì)量是乙的2倍，乙的速度是甲的倍，乙的速度是甲的2倍倍C甲的質(zhì)量是乙的甲的質(zhì)量是乙的4倍，乙的速度是甲的倍，乙的速度是甲的2倍倍D質(zhì)量相同，速度大小也相同，但甲向東運(yùn)質(zhì)量相同，速度大小也相同，但甲向東運(yùn) 動，乙向西運(yùn)動動，乙向西運(yùn)動CDWEk2Ek1=EkW mv22 mv12二二.動能定理動能定理21KKWEE我們對動能定理的理解我們對動能定理的理解總功總功末動能末動能初動能初動能 動能定理說明了功和能的密切關(guān)系，即做功的過程是能動能定理說明了功和能的密切關(guān)系，即做功的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程量轉(zhuǎn)化的過程 等號并不意味

4、著等號并不意味著“功轉(zhuǎn)化成動能功轉(zhuǎn)化成動能”，而是，而是“功引起動能功引起動能的變化的變化”。體會。體會“功是能量轉(zhuǎn)化的量度功是能量轉(zhuǎn)化的量度”思考與討論（一）思考與討論（一） 如果物體同時受到多個力作用如果物體同時受到多個力作用,動能動能定理中的定理中的W的物理意義又是什么呢？的物理意義又是什么呢？ 合力所做的總功。合力所做的總功。1、動能定理：、動能定理： 合合類型一：質(zhì)量為類型一：質(zhì)量為m 的物體在光滑水平面上，受與運(yùn)動的物體在光滑水平面上，受與運(yùn)動方向相同的恒力方向相同的恒力F 的作用下發(fā)生一段位移的作用下發(fā)生一段位移l ，速度從，速度從v1 增加到增加到v2 類型三：質(zhì)量為類型三：質(zhì)

5、量為m 的物體在與運(yùn)動方向相同的恒力的物體在與運(yùn)動方向相同的恒力F 的的作用下，沿粗糙水平面運(yùn)動了一段位移作用下，沿粗糙水平面運(yùn)動了一段位移l ，受到的摩擦，受到的摩擦力為力為Ff ，速度從，速度從v1 變?yōu)樽優(yōu)関2類型二：質(zhì)量為類型二：質(zhì)量為m 的物體在水平粗糙面上受到摩擦力的物體在水平粗糙面上受到摩擦力Ff 的作用下發(fā)生一段位移的作用下發(fā)生一段位移l ，速度從，速度從v1 減小到減小到v2 Fv1Fv2lFfv1lv2FflFv2FfFv1FfWF = = Fl = = - -mv121 12 2mv221 12 2Wf = = - -Ff l = -= -mv121 12 2mv221

6、12 2W合合= =Fl- -Ff l = -= -mv121 12 2mv221 12 2W合合Ek2Ek1合力做合力做的功的功末態(tài)的動能末態(tài)的動能初態(tài)的初態(tài)的動能動能W合合= = - -mv121 12 2mv221 12 2動能定理：合力對物體所做的動能定理：合力對物體所做的功等于物體動能的變化。功等于物體動能的變化。1、合力做正功，即、合力做正功，即W合合，Ek2Ek1 ，動能增大，動能增大2、合力做負(fù)功，即、合力做負(fù)功，即W合合，Ek2Ek1 ，動能減小，動能減小思考：思考： 合力做功時動能如何變化？合力做功時動能如何變化？W合合Ek2Ek1過程量過程量狀態(tài)量狀態(tài)量狀態(tài)量狀態(tài)量既適用

7、于既適用于直線直線運(yùn)動，也適用于運(yùn)動，也適用于曲線曲線運(yùn)動；運(yùn)動；既適用于既適用于恒力恒力做功，也適用于做功，也適用于變力變力做功；做功；既適用于既適用于單個單個物體，也適用于物體，也適用于多個多個物體；物體；既適用于既適用于一個一個過程，也適用于過程，也適用于整個整個過程。過程。動能定理的適用范圍：動能定理的適用范圍：做功的過程伴隨著能量的變化做功的過程伴隨著能量的變化思考與討論（二）思考與討論（二） 動能定理對于變力做功或曲線運(yùn)動動能定理對于變力做功或曲線運(yùn)動的情況是否也適用呢？的情況是否也適用呢？ 把變力做功的過程或曲線運(yùn)動，分把變力做功的過程或曲線運(yùn)動，分解為無數(shù)小段，認(rèn)為物體在每小段

8、解為無數(shù)小段，認(rèn)為物體在每小段運(yùn)動中受到的力是恒力或軌跡是直運(yùn)動中受到的力是恒力或軌跡是直線，這樣也能得到動能定理線，這樣也能得到動能定理 2 2、對動能定理的理解、對動能定理的理解（1） 方程：方程： W合合Ek2Ek1 =Ek W合合mv22/2mv12/2（2）對狀態(tài)與過程關(guān)系的理解對狀態(tài)與過程關(guān)系的理解 功是功是過程量過程量，而動能是，而動能是狀態(tài)量狀態(tài)量。 動能定理表示了過程量等于狀態(tài)量的改變量的關(guān)系。動能定理表示了過程量等于狀態(tài)量的改變量的關(guān)系。（涉及一個過程兩個狀態(tài)）（涉及一個過程兩個狀態(tài)）（ 3）動能定理中的各量都是標(biāo)量，所以動能定理是）動能定理中的各量都是標(biāo)量，所以動能定理是

9、標(biāo)標(biāo) 量方程式，遵循代數(shù)運(yùn)算，無方向性。量方程式，遵循代數(shù)運(yùn)算，無方向性。1、合外力做、合外力做正功正功，動能，動能增加增加 合外力做合外力做負(fù)功負(fù)功，動能，動能減少減少2、動能定理中的功是合外力做的總功、動能定理中的功是合外力做的總功 總功總功的求法：的求法： （1）先求合力，再求合力功）先求合力，再求合力功 （2）先求每個力做的功，再求代數(shù)和）先求每個力做的功，再求代數(shù)和3、適用范圍：、適用范圍： 既適用于既適用于恒力恒力做功，也適用于做功，也適用于變力變力做功；做功； 既適用于既適用于直線直線運(yùn)動，也適用于運(yùn)動，也適用于曲線曲線運(yùn)動運(yùn)動。4、動能定理的計(jì)算式是標(biāo)量式，、動能定理的計(jì)算式是

10、標(biāo)量式，v為相對同一參考系為相對同一參考系 v 的速度的速度（4）動能是標(biāo)量，只有正值，但動能的）動能是標(biāo)量，只有正值，但動能的變化量變化量Ek有正負(fù)之分。有正負(fù)之分。 當(dāng)外力做當(dāng)外力做正功正功時，時， 當(dāng)外力做當(dāng)外力做負(fù)功負(fù)功時，時，W0， 故故 Ek0，即即Ek2Ek1 動能動能增加增加。W0， 故故Ek0 ，即即Ek2Ek1動能動能減少減少。（6 6）適用范圍：）適用范圍：（5 5）物理意義：）物理意義： 合力的功是動能變化的合力的功是動能變化的原因原因， 也是動能變化的也是動能變化的量度量度。既適用于既適用于恒力恒力做功，也適用于做功，也適用于變力變力做功；做功；既適用于既適用于直線直

11、線運(yùn)動，也適用于運(yùn)動，也適用于曲線曲線運(yùn)動運(yùn)動。v對于功與能的關(guān)系，下列說法中正確的是對于功與能的關(guān)系，下列說法中正確的是（ ）vA A、功就是能，能就是功、功就是能，能就是功vB B、功可以變成能，能可以變成功、功可以變成能，能可以變成功vC C、做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程、做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程vD D、功是能量的量度、功是能量的量度C Cv0=0m/sv=60m/sFfNGN422222101.82svmkmgF2svmkmgF2sva2as0v makmg-FF 由上兩式 由設(shè)合 根根據(jù)據(jù)牛牛頓頓第第二二定定律律 的的作作用用。支支持持力力、牽牽引引力力和和阻阻力力，受受到到重

12、重力力、飛飛機(jī)機(jī)做做勻勻加加速速直直線線運(yùn)運(yùn)動動解解：v0=0m/sv=60m/sFfNG動能定理動能定理:牛頓運(yùn)動定律牛頓運(yùn)動定律:一架噴氣式飛機(jī)，質(zhì)量一架噴氣式飛機(jī)，質(zhì)量m=5.0103kg，起飛過程中從靜，起飛過程中從靜止開始滑跑。當(dāng)位移達(dá)到止開始滑跑。當(dāng)位移達(dá)到l=5.3102m時，速度達(dá)到起時，速度達(dá)到起飛速度飛速度v=60m/s。在此過程中飛機(jī)受到的平均阻力是飛。在此過程中飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)重量的機(jī)重量的0.02倍。求飛機(jī)受到的牽引力。倍。求飛機(jī)受到的牽引力。F合合= =F- -F阻阻= =F- - kmg = =ma 分別用牛頓分別用牛頓運(yùn)動定律和運(yùn)動定律和動能定理求動能定

13、理求解解a2lv2由由 v2v02 = =2al 得得 由動能定理得由動能定理得由由 得得F= = + + kmg2lmv2F= = + + kmg2lmv2W合合= =（F- -F阻阻）l = =（F- -kmg）l = =mv21 12 2一質(zhì)量為一質(zhì)量為m、速度為、速度為v0 的汽車在關(guān)閉發(fā)動機(jī)后于水平地的汽車在關(guān)閉發(fā)動機(jī)后于水平地面滑行了距離面滑行了距離l 后停了下來。試求汽車受到的阻力。后停了下來。試求汽車受到的阻力。動能定理：動能定理：W合合= = - -F阻阻l = = 0 - -mv021 12 2牛頓運(yùn)動定律：牛頓運(yùn)動定律：由由 v2v02 = =2al 得得 a- -2lv

14、02由由 得得F阻阻= = 2lmv02F合合= = 0 - -F阻阻= = ma 由動能定理得由動能定理得F阻阻= =2lmv02分別用牛頓分別用牛頓運(yùn)動定律和運(yùn)動定律和動能定理求動能定理求解解動能定理與牛頓第二定律的區(qū)別動能定理與牛頓第二定律的區(qū)別 牛頓第二定律是牛頓第二定律是矢量式矢量式，反映的是力與加速度的瞬時關(guān)系； 動能定理是動能定理是標(biāo)量式標(biāo)量式，反映做功過程中功與始末狀態(tài)動能增量的關(guān)系。 2、應(yīng)用動能定理解題的一般步驟：應(yīng)用動能定理解題的一般步驟：確定確定研究對象研究對象，畫出草圖；，畫出草圖；分析物體的分析物體的受力情況受力情況，分析各力做功的分析各力做功的情況情況；確定物體的

15、確定物體的初、末狀態(tài)初、末狀態(tài)；明確；明確初、末狀初、末狀態(tài)的動能態(tài)的動能列式求解；列式求解；對結(jié)果進(jìn)行分析討論。對結(jié)果進(jìn)行分析討論。下面我們再看一個例題：下面我們再看一個例題： 一輛質(zhì)量為一輛質(zhì)量為m，速度為，速度為v0的汽車在關(guān)閉發(fā)的汽車在關(guān)閉發(fā)動機(jī)后于水平地面滑行了距離動機(jī)后于水平地面滑行了距離l后停下來，試后停下來，試求汽車受到的阻力求汽車受到的阻力 通過以前的學(xué)習(xí)我們知道，做功的過程是能量通過以前的學(xué)習(xí)我們知道，做功的過程是能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式的過程在上面的例從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式的過程在上面的例題中，阻力做功，汽車的動能到哪里去了題中，阻力做功，汽車的動能到哪里去了?

16、 汽車的動能在汽車與地面的摩擦過程中轉(zhuǎn)化成汽車的動能在汽車與地面的摩擦過程中轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，以熱的形式表現(xiàn)出來，使汽車與地面間的接內(nèi)能，以熱的形式表現(xiàn)出來，使汽車與地面間的接觸面溫度升高觸面溫度升高動能的表達(dá)式動能的表達(dá)式 1推導(dǎo)過程推導(dǎo)過程 2動能的表達(dá)式動能的表達(dá)式 3動能的單位和標(biāo)矢性動能的單位和標(biāo)矢性 4Ek=221mv 動能定理動能定理 1內(nèi)容：合力在一個過程中對物體所做的內(nèi)容：合力在一個過程中對物體所做的 功，等于物體在這個過程中動能的變化功，等于物體在這個過程中動能的變化 2公式表示；公式表示；W合合E EK2K2-E-EK1K1 3例題：分析例題：分析 我們已經(jīng)知道了： 1 1、動

17、能、動能Ek = mv2/2，式中，式中v是物體的瞬時速度的大是物體的瞬時速度的大小，即瞬時速率（簡稱速率）。小，即瞬時速率（簡稱速率）。 2、動能定理、動能定理W 總總= Ek 應(yīng)用動能定理的一般思維程序：應(yīng)用動能定理的一般思維程序： 1、確定研究對象，進(jìn)行受力分析，認(rèn)真畫出受力分析、確定研究對象，進(jìn)行受力分析，認(rèn)真畫出受力分析示意圖；示意圖； 2、若問題中涉及到、若問題中涉及到F、s 、v 、m 等物理量，考慮用動等物理量，考慮用動能定理！能定理！ 3、確定研究的物理過程（起點(diǎn)和終點(diǎn)），分析這過程、確定研究的物理過程（起點(diǎn)和終點(diǎn)），分析這過程中中有哪些力對研究對象作功，作了多少功，正功還是

18、負(fù)功，有哪些力對研究對象作功，作了多少功，正功還是負(fù)功，求出總功；求出總功； 4、確定研究過程起點(diǎn)和終點(diǎn)的動能，列出動能定理表、確定研究過程起點(diǎn)和終點(diǎn)的動能，列出動能定理表達(dá)式；達(dá)式； 5、求解，必要時討論結(jié)果的合理性。、求解，必要時討論結(jié)果的合理性。動能動能 動能定理動能定理s例例1、一架噴氣式飛機(jī)，質(zhì)量、一架噴氣式飛機(jī)，質(zhì)量 ，起飛，起飛過程中從靜止開始滑跑的路程為過程中從靜止開始滑跑的路程為 時，達(dá)到起飛速度時，達(dá)到起飛速度 。在此過程中飛機(jī)受到。在此過程中飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)重量的的平均阻力是飛機(jī)重量的0.02倍（倍（k=0.02）。求飛機(jī)）。求飛機(jī)受到的牽引力受到的牽引力F。kg

19、m3100 . 5ms2103.5smv/60GFNfF1 1找對象（常是單個物體）找對象（常是單個物體）解：對飛機(jī)解：對飛機(jī) 由動能定理有由動能定理有kmgsmvF228 . 9100 . 502. 0103 . 5260100 . 53223N4108 . 1sFFf3 3確確定定各各力力做做功功4 4運(yùn)動情況分析運(yùn)動情況分析5 5建方程建方程2 2受受力力分分析析kmgsFs122mvW合合寫出初、末態(tài)的動能。寫出初、末態(tài)的動能。mv22/2mv12/221222121mvmvW總物理過程中物理過程中不涉不涉及到及到加速度和時間加速度和時間，而只，而只與物體的與物體的初末狀態(tài)初末狀態(tài)有有

20、關(guān)的力學(xué)問題，優(yōu)先關(guān)的力學(xué)問題，優(yōu)先應(yīng)用動能定理。應(yīng)用動能定理。應(yīng)用應(yīng)用3 3：變力做功：變力做功G H h應(yīng)用4：多過程一球從高出地面一球從高出地面H處由靜止自由落下，不考慮空處由靜止自由落下，不考慮空氣阻力，落到地面后并深入地面氣阻力，落到地面后并深入地面h深處停止，深處停止，若球的質(zhì)量為若球的質(zhì)量為m，求：球在落入地面以下的過，求：球在落入地面以下的過程中受到的平均阻力。程中受到的平均阻力。 動能定理的應(yīng)用動能定理的應(yīng)用1、常規(guī)題（勻變速直線運(yùn)動）、常規(guī)題（勻變速直線運(yùn)動）3、求變力做功問題、求變力做功問題2、多過程問題、多過程問題4、求解曲線運(yùn)動問題、求解曲線運(yùn)動問題5、其它問題、其它

21、問題 多過程問題多過程問題 直線運(yùn)動直線運(yùn)動7鐵球鐵球1m高處掉入沙坑高處掉入沙坑,則已知鐵球在下陷過程中受到則已知鐵球在下陷過程中受到沙子的平均阻力為鐵球重力的沙子的平均阻力為鐵球重力的20倍倍,則鐵球在沙中下陷則鐵球在沙中下陷深度為多少深度為多少m? Hh多過程問題多過程問題 （直線運(yùn)動）（直線運(yùn)動）Hhmgmgf解法一：分段列式解法一：分段列式2102mgHmv自由下落：自由下落：2102mghf hmv沙坑減速：沙坑減速：解法二：全程列式解法二：全程列式()0mg Hhf h 瞬間力做功問題瞬間力做功問題9.運(yùn)動員踢球的平均作用力為運(yùn)動員踢球的平均作用力為200N,把一個靜止的質(zhì)量把一

22、個靜止的質(zhì)量為為1kg的球以的球以10m/s的速度踢出的速度踢出,水平面上運(yùn)動水平面上運(yùn)動60m后停后停下下,則運(yùn)動員對球做的功則運(yùn)動員對球做的功?FS=60mvov=0求變力做功問題求變力做功問題如果運(yùn)動員踢球時球以如果運(yùn)動員踢球時球以10m/s10m/s迎面飛來迎面飛來, ,踢出速度仍為踢出速度仍為10m/s,10m/s,則運(yùn)動員對球做的功為多少則運(yùn)動員對球做的功為多少? ? 求變力做功問題求變力做功問題（平均力做功問題）（平均力做功問題）11.一顆質(zhì)量一顆質(zhì)量m=10g的子彈，以速度的子彈，以速度v=600ms從從槍口飛出，子彈飛出槍口時的動能為多少？若測槍口飛出，子彈飛出槍口時的動能為

23、多少？若測得槍膛長得槍膛長s=0.6m，則火藥引爆后產(chǎn)生的高溫高壓，則火藥引爆后產(chǎn)生的高溫高壓氣體在槍膛內(nèi)對子彈的平均推力多大？氣體在槍膛內(nèi)對子彈的平均推力多大？2102F smv 21182kEmvJ30FN 12.12.一列貨車的質(zhì)量為一列貨車的質(zhì)量為5.05.010105 5kg,kg,在平直軌道以額在平直軌道以額定功率定功率3000kw3000kw加速行駛加速行駛, ,當(dāng)速度由當(dāng)速度由10m/s10m/s加速到所加速到所能達(dá)到的最大速度能達(dá)到的最大速度30m/s30m/s時時, ,共用了共用了2min,2min,則這段時則這段時間內(nèi)列車前進(jìn)的距離是多少間內(nèi)列車前進(jìn)的距離是多少? ?Ff

24、v0vx求變力做功問題求變力做功問題 （與機(jī)車相聯(lián)系的問題）（與機(jī)車相聯(lián)系的問題）求變力做功問題求變力做功問題 （與機(jī)車相聯(lián)系的問題）（與機(jī)車相聯(lián)系的問題）vt0mvt55005.0 10mtkg2min120tsmPfFv速度最大時：速度最大時：2102mPtfsmv應(yīng)用動能定理：應(yīng)用動能定理：f 恒定恒定13.某人從距地面某人從距地面25m高處水平拋出一小球，小球高處水平拋出一小球，小球質(zhì)量質(zhì)量100g，出手時速度大小為，出手時速度大小為10m/s,落地時速度落地時速度大小為大小為16m/s，取，取g=10m/s2，試求：，試求：（1） 人拋球時對小球做多少功？人拋球時對小球做多少功？（2

25、）小球在空中運(yùn)動時克服阻力做功多少？）小球在空中運(yùn)動時克服阻力做功多少？ 求解曲線運(yùn)動問題求解曲線運(yùn)動問題求解曲線運(yùn)動問題求解曲線運(yùn)動問題V0HV20102Wmv人人拋球：人拋球：2201122fmghWmvmv球在空中：球在空中：列式時要注意列式時要注意W合合和和Ek的正負(fù)的正負(fù)5J, 17.2J14.如圖所示，質(zhì)量為如圖所示，質(zhì)量為1kg的木塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）靜的木塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）靜止在高止在高1.2m的平臺上，木塊與平臺間的動摩擦因數(shù)的平臺上，木塊與平臺間的動摩擦因數(shù)為為0.2，用水平推力，用水平推力20N使木塊產(chǎn)生位移使木塊產(chǎn)生位移3m時撤去，時撤去，木塊又滑行木塊又滑行1m時飛出平臺，

26、求木塊落地時速度的大時飛出平臺，求木塊落地時速度的大?。啃?？8 2/vm s多過程問題多過程問題（直線曲線）（直線曲線）102FfGkWWWEmv 全程列式：全程列式：21121()2Fsmg ssmghmv15.15.如圖所示如圖所示, ,光滑光滑1/41/4圓弧半徑為圓弧半徑為0.8m,0.8m,有一質(zhì)量為有一質(zhì)量為1.0kg1.0kg的物體自的物體自A A點(diǎn)從靜止開始下滑到點(diǎn)從靜止開始下滑到B B點(diǎn)點(diǎn), ,然后沿水平面前進(jìn)然后沿水平面前進(jìn)4m,4m,到達(dá)到達(dá)C C點(diǎn)停止點(diǎn)停止. .求求: :(1)(1)在物體沿水平運(yùn)動中摩擦力做的功在物體沿水平運(yùn)動中摩擦力做的功. .(2)(2)物體與水

27、平面間的動摩擦因數(shù)物體與水平面間的動摩擦因數(shù). .oABCGfRx例例3.物體沿高物體沿高H的光滑斜面從頂端由靜止下滑，求它滑到底的光滑斜面從頂端由靜止下滑，求它滑到底端時的速度大小端時的速度大小.H解：由動能定理得解：由動能定理得 mgH= mV221V=gH2若物體沿高若物體沿高H的光滑曲面從頂端由靜止下滑，結(jié)果如何？的光滑曲面從頂端由靜止下滑，結(jié)果如何？仍由動能定理得仍由動能定理得 mgH= mV221V=gH2注意：速度不一定相同注意：速度不一定相同若由若由H高處自由下落，結(jié)果如何呢？高處自由下落，結(jié)果如何呢？仍為仍為 V=gH2例例4. 物體在恒定水平推力物體在恒定水平推力F的作用下

28、沿粗糙水平面由靜止開的作用下沿粗糙水平面由靜止開始運(yùn)動，發(fā)生位移始運(yùn)動，發(fā)生位移s1后即撤去力后即撤去力F ，物體由運(yùn)動一段距離后，物體由運(yùn)動一段距離后停止運(yùn)動停止運(yùn)動. 整個過程的整個過程的Vt圖線如圖所示圖線如圖所示.求推力求推力F與阻力與阻力f的比的比值值.Fs1s0 1 2 3 4vt解法解法1. 由動能定理得由動能定理得 WF + Wf =0 即：即：Fs1 +（ fs）=0由由Vt圖線知圖線知 s ：s1 = 4 ：1 所以所以 F ：f = s ：s1結(jié)果：結(jié)果：F ：f = 4 ：1解法解法2. 分段用動能定理分段用動能定理Fs1s0 1 2 3 4vt撤去撤去F前，由動能定理

29、得前，由動能定理得 （F f）s1 = 21mV2V21mV2撤去撤去F后，由動能定理得后，由動能定理得 f(s s1) = 0 兩式相加得兩式相加得 Fs1 +（ fs）= 0由解法由解法1 知知 F ：f = 4 ：1解法解法3. 牛頓定律結(jié)合勻變速直線運(yùn)動規(guī)律牛頓定律結(jié)合勻變速直線運(yùn)動規(guī)律1. 一質(zhì)量為一質(zhì)量為1kg的物體被人用手由靜止向上提升的物體被人用手由靜止向上提升1m時時,物體的物體的速度為速度為2m/s,取取g=10m/s,下列說法正確的是下列說法正確的是: A. 提升過程中手對物體做功提升過程中手對物體做功 12J;B. 提升過程中合外力對物體做功提升過程中合外力對物體做功1

30、2J;C.提升過程中手對物體做功提升過程中手對物體做功2J;D.提升過程中物體克服重力做功提升過程中物體克服重力做功10J.簡析：由動能定理得簡析：由動能定理得 W合合= mv2 21 W合合 =2J其中其中W合合 =W手手 +（- mgh） W手手 =12J物體克服重力做功物體克服重力做功W克克 =mgh =10JA D或：或：Vt2 =2as a = 2m/s2 由牛頓第二定律得由牛頓第二定律得 F mg =ma F=m（g+a）=12NW手手=Fh = 12J 2. 速度為速度為V的子彈恰可穿透一塊固定的木板，如果子彈的速的子彈恰可穿透一塊固定的木板，如果子彈的速度為度為2V，子彈射穿木

31、板時受的阻力視為不變，則可穿透同樣，子彈射穿木板時受的阻力視為不變，則可穿透同樣的木板：的木板： A. 2塊塊 B. 3塊塊 C. 4塊塊 D. 1塊塊由動能定理得：由動能定理得：f s= 0 mV22121f ns= 0 m（2V）2n= 4C3.質(zhì)量為質(zhì)量為m的金屬塊，當(dāng)初速度為的金屬塊，當(dāng)初速度為V0 時，在水平面上滑行的時，在水平面上滑行的距離為距離為s ，如果將金屬塊的質(zhì)量增加為，如果將金屬塊的質(zhì)量增加為2m ，初速度增加到，初速度增加到2V，在同一水平面上該金屬塊滑行的距離為，在同一水平面上該金屬塊滑行的距離為 A. s B. 2 s C. 4 s D. s/2 簡析：由動能定理得

32、：原金屬塊簡析：由動能定理得：原金屬塊 mgs= 0 21mV02s=g2V20 當(dāng)初速度加倍后，滑行的距離為當(dāng)初速度加倍后，滑行的距離為4sC4.一質(zhì)量為一質(zhì)量為2kg的滑塊，以的滑塊，以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑的速度在光滑水平面上向左滑行，從某時刻起，在滑塊上作用一向右的水平力，經(jīng)過一段行，從某時刻起，在滑塊上作用一向右的水平力，經(jīng)過一段時間，滑塊的速度變?yōu)橄蛴遥笮闀r間，滑塊的速度變?yōu)橄蛴遥笮?m/s，在這段時間里，在這段時間里，水平力做的功為多大？水平力做的功為多大？簡析：因始末動能相等，由動能定理知水平力做的功為簡析：因始末動能相等，由動能定理知水平力做的功為0V0

33、=4m/sV1 =0V1 =0Vt = - 4m/sFFaas1s2物體的運(yùn)動有往復(fù)，由物體的運(yùn)動有往復(fù)，由Vt2 V02 =2as知兩個過程位移等大知兩個過程位移等大反向，物體回到了初始位置，位移為反向，物體回到了初始位置，位移為0 ，故此水平力做的，故此水平力做的功為功為05.物體在水平恒力的作用下沿粗糙水平面運(yùn)動，在物體的速物體在水平恒力的作用下沿粗糙水平面運(yùn)動，在物體的速度有度有0增為增為V的過程中，恒力做功為的過程中，恒力做功為W1 ；在物體的速度有；在物體的速度有V增為增為2V的過程中，恒力做功為的過程中，恒力做功為W2 ，求，求W1與與W2 的比值的比值.W1= mV221212

34、1W2 = m(2V)2 mV2 W1 :W2 =1:3 s1s2L6. 質(zhì)量為質(zhì)量為m的物體從高的物體從高h(yuǎn)的斜面上由靜止開始滑下，經(jīng)過一的斜面上由靜止開始滑下，經(jīng)過一段水平距離后停止段水平距離后停止. 若斜面及水平面與物體間的動摩擦因數(shù)若斜面及水平面與物體間的動摩擦因數(shù)相同，整個過程中物體的水平位移為相同，整個過程中物體的水平位移為s ，求證：求證： =h/sBAhs物體從物體從A到到B過程，由動能定理得：過程，由動能定理得：WG +Wf =0mgh mg cos L mg s2 =0mgh mg s1 mg s2 =0mgh mg s =0 =h/s7.7.用豎直向上用豎直向上30N30N的恒力的恒力F F將地面上質(zhì)量為將地面上質(zhì)量為m=2kgm=2kg的物體由靜止提升的物體由靜止提升H=2mH=2m后即撤去力后即撤去力F F，物體落地后陷入地面之下物體落地后陷入地面之