高中物理-《動能定理》課件-新人教版必修2

1、動能定理的應(yīng)用第一頁，編輯于星期五：十點(diǎn) 五十七分。一、動能的定義物體的動能等于物體質(zhì)量與物體速度的二次方的乘積的一半第二頁，編輯于星期五：十點(diǎn) 五十七分。2、動能的表達(dá)式第三頁，編輯于星期五：十點(diǎn) 五十七分。二、動能定理1、動能定理的含義： 合力所做的功等于物體動能的變化第四頁，編輯于星期五：十點(diǎn) 五十七分。1 假設(shè)Ek0，表示物體的動能增加，其增加量等于合外力對物體所做的正功； 假設(shè)Ek0，表示物體的動能減少，其減少量等于合外力對物體所做的負(fù)功的絕對值； 假設(shè)Ek0，表示合外力對物體所做的功等于零2、動能定理的理解：2動能定理中的合力既可以是恒力，也可以是變力。3既可以是重力、彈力、摩擦力

2、、也可以是任何其他的力第五頁，編輯于星期五：十點(diǎn) 五十七分。三、利用動能定理解題的方法明確研究對象、研究過程，找出初、末狀態(tài)的速度情況要對物體進(jìn)行正確受力分析包括重力，明確各力的做功大小及正負(fù)情況有些力在運(yùn)動過程中不是始終存在，假設(shè)物體運(yùn)動過程中包含幾個物理過程，物體運(yùn)動狀態(tài)受力情況均發(fā)生變化，因而在考慮外力做功時，必須根據(jù)不同情況分別對待第六頁，編輯于星期五：十點(diǎn) 五十七分。3. 明確物體在過程的起始狀態(tài)動能和末狀態(tài)的動能4. 列出動能定理的方程 ，及其它必要的解題方程進(jìn)行求解第七頁，編輯于星期五：十點(diǎn) 五十七分。 例1、如以下圖，斜面足夠長，其傾角為，質(zhì)量為m的滑塊，距擋板P為S0，以初速

3、度V0沿斜面上滑，滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為，滑塊所受摩擦力小于滑塊沿斜面方向的重力分力，假設(shè)滑塊每次與擋板相碰均無機(jī)械能損失，求滑塊在斜面上經(jīng)過的總路程為多少？1、應(yīng)用動能定理巧解多過程問題。V0S0P四、應(yīng)用第八頁，編輯于星期五：十點(diǎn) 五十七分。分析與解：滑塊在滑動過程中，要克服摩擦力做功，其機(jī)械能不斷減少；又因?yàn)榛瑝K所受摩擦力小于滑塊沿斜面方向的重力分力，所以最終會停在斜面底端。在整個過程中，受重力、摩擦力和斜面支持力作用，其中支持力不做功。設(shè)其經(jīng)過和總路程為L，對全過程，由動能定理得：得：第九頁，編輯于星期五：十點(diǎn) 五十七分。思維點(diǎn)撥：物體在某個運(yùn)動過程中包含有幾個運(yùn)動性質(zhì)不同的小過程

4、如加速、減速的過程，此時可以分段考慮，也可以對全過程考慮，如能對整個過程利用動能定理列式那么使問題簡化。第十頁，編輯于星期五：十點(diǎn) 五十七分。變式訓(xùn)練：如以下圖，AB與CD為兩個對稱斜面，其上部都足夠長，下局局部別與一個光滑的圓弧面的兩端相切，圓弧圓心角為1200，半徑R=2.0m,一個物體在離弧底E高度為h=3.0m處，以初速度V0=4m/s沿斜面運(yùn)動，假設(shè)物體與兩斜面的動摩擦因數(shù)均為=0.02,那么物體在兩斜面上不包括圓弧局部一共能走多少路程？g=10m/s2.ABCDDOREh第十一頁，編輯于星期五：十點(diǎn) 五十七分。2、利用動能定理巧求動摩擦因數(shù) 例2、如以下圖，小滑塊從斜面頂點(diǎn)A由靜止

5、滑至水平局部C點(diǎn)而停止。斜面高為h，滑塊運(yùn)動的整個水平距離為s，設(shè)轉(zhuǎn)角B處無動能損失，斜面和水平局部與小滑塊的動摩擦因數(shù)相同，求此動摩擦因數(shù)。ABChS1S2第十二頁，編輯于星期五：十點(diǎn) 五十七分。 分析與解：滑塊從A點(diǎn)滑到C點(diǎn)，只有重力和摩擦力做功，設(shè)滑塊質(zhì)量為m，動摩擦因數(shù)為 ，斜面傾角為 ，斜面底邊長S1，水平局部長S2，那么:由動能定理得:化簡得:計算得:第十三頁，編輯于星期五：十點(diǎn) 五十七分。如以下圖，AB為1/4圓弧軌道，半徑為R=0.8m，BC是水平軌道，長S=3m，BC處的摩擦系數(shù)為=1/15，今有質(zhì)量m=1kg的物體，自A點(diǎn)從靜止起下滑到C點(diǎn)剛好停止。求物體在軌道AB段所受的

6、阻力對物體做的功。變式訓(xùn)練：第十四頁，編輯于星期五：十點(diǎn) 五十七分。3、利用動能定理巧求機(jī)車脫鉤問題例3、總質(zhì)量為M的列車，沿水平直線軌道勻速前進(jìn)，其末節(jié)車廂質(zhì)量為m，中途脫節(jié)，司機(jī)覺察時，機(jī)車已行駛L的距離，于是立即關(guān)閉油門，除去牽引力，如圖13所示。設(shè)運(yùn)動的阻力與質(zhì)量成正比，機(jī)車的牽引力是恒定的。當(dāng)列車的兩局部都停止時，它們的距離是多少？S2S1LV0V0第十五頁，編輯于星期五：十點(diǎn) 五十七分。 分析與解：此題用動能定理求解比用運(yùn)動學(xué)、牛頓第二定律求解簡便。 對車頭，脫鉤后的全過程用動能定理得： 對車尾，脫鉤后用動能定理得：由于原來列車是勻速前進(jìn)的，所以F=Mg計算得：第十六頁，編輯于星期

7、五：十點(diǎn) 五十七分。4、巧用 簡解摩擦生熱問題 例4、如以下圖，在一光滑的水平面上有兩塊相同的木板B和C。重物AA視質(zhì)點(diǎn)位于B的右端，A、B、C的質(zhì)量相等?，F(xiàn)A和B以同一速度滑向靜止的C，B與C發(fā)生正碰。碰后B和C粘在一起運(yùn)動，A在C上滑行，A與C有摩擦力。A滑到C的右端面未掉下。試問：從B、C發(fā)生正碰到A剛移動到C右端期間，C所走過的距離是C板長度的多少倍？ABC第十七頁，編輯于星期五：十點(diǎn) 五十七分。分析與解：設(shè)A、B、C的質(zhì)量均為m。B、C碰撞前，A與B的共同速度為V0，碰撞后B與C的共同速度為V1。對B、C構(gòu)成的系統(tǒng)，由動量守恒定律得：mV0=2mV1 設(shè)A滑至C的右端時，三者的共同速度為V2。對A、B、C構(gòu)成的系統(tǒng)，由動量守恒定律得：2mV0=3mV2 設(shè)C的長度為L， A與C的動摩擦因數(shù)為，那么據(jù)摩擦生熱公式和能量守恒定律可得： 設(shè)從發(fā)生碰撞到A移至C的右端時C所走過的距離為S,那么對B、C構(gòu)成的系統(tǒng)據(jù)動能定理可得： 由以上兩式解得：第十八頁，編輯于星期五：十點(diǎn)