动能定理及应用优秀课件.ppt

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1、动能定理及应用第1页，本讲稿共12页动动 能能 定定 理理 内容：外力对物体所做的内容：外力对物体所做的总功总功等于物体等于物体动能的变化动能的变化。外力的总功外力的总功末状态动能末状态动能 初状态动能初状态动能1、合合外力做功。外力做功。2、外力做功之、外力做功之和和。动能动能变化变化和某一过程（始末状态）相对应和某一过程（始末状态）相对应。表表达达式式第2页，本讲稿共12页对动能定理的几点说明对动能定理的几点说明 动能定理中所说的动能定理中所说的“外力外力”，是指物体受，是指物体受到的所有力的合力。到的所有力的合力。外力可以是恒力，也外力可以是恒力，也可以是变力。可以是变力。动动能能定定理

2、理中中的的速速度度和和位位移移都都是是相相对对地地面面的的速度和位移。速度和位移。对动能定理的几点说明对动能定理的几点说明第3页，本讲稿共12页 类型一、应用动能定理简解多过程问题类型一、应用动能定理简解多过程问题n例例1 如图所示在竖直平面内固定放置的斜面如图所示在竖直平面内固定放置的斜面AB的下端与光滑圆轨道的下端与光滑圆轨道BCD的的B端相切，圆弧面的半径为端相切，圆弧面的半径为R，圆心，圆心O与与PC在同一水平线上，在同一水平线上，EOB=现有一个质量为现有一个质量为m的小物体从斜面上的的小物体从斜面上的P点无初速滑下，已点无初速滑下，已知小物体与斜面间的动摩擦因数知小物体与斜面间的动

3、摩擦因数 tan 。n求求:(1)小物体在斜面上通过的最大路程。小物体在斜面上通过的最大路程。n (2)小物体通过圆轨道最低点小物体通过圆轨道最低点E时，对时，对E点的最小压力值。点的最小压力值。典例讲析典例讲析第4页，本讲稿共12页解解（1）小物体最终以）小物体最终以B为最高点在圆轨道上做往复运动，由动能定理得：为最高点在圆轨道上做往复运动，由动能定理得：mgRcos -mgscos =0 s=R/n（2）小物体在圆轨道上做往返运动时，即小物体在圆轨道上做往返运动时，即B点速度为点速度为0，对，对E点的点的压力最小。设压力为压力最小。设压力为F根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律 得 F-mg=

4、从从B到到E，有动能定理得，有动能定理得 mgR(1-cos )=F=3mg-2mg cos 由牛顿第三定律得由牛顿第三定律得 对对E点的压力大小为点的压力大小为F=3mg-2mg cos 第5页，本讲稿共12页类型二、应用动能定理求变力的功类型二、应用动能定理求变力的功n例例1、如如图图所所示示，水水平平地地面面固固定定有有半半径径R=0.2m的的粗粗糙糙竖竖直直半半圆圆形形轨轨道道，轨轨道道与与水水平平面面相相切切于于P 点点。轻轻弹弹簧簧一一端端固固定定在在墙墙上上，另另一一端端与与静静止止的的质质量量为为m=1kg的的物物体体 B相相接接触触但但不不连连接接。质质量量为为2m的的物物体

5、体 A，从从距距离离 B点点右右方方为为x1=1.9m的的P点点出出发发，以以初初速速度度V=10m/s 向向左左滑滑行行，与与物物体体碰碰撞撞后后粘粘连连在在一一起起向向左左压压缩缩弹弹簧簧，弹弹簧簧的的最最大大形形变变量量为为x2=0.25m，已已知知物物体体A、最最后后返返回回点点后后又又沿沿着着右右边边的的半半圆圆形形轨轨道道滑滑行行，刚刚好好能能通通过过圆圆形形轨轨道道的的最最高高点点，物物体体与与水水平平地地面面间间的的动动摩摩擦擦因因数数为为 0.5，重重力力加加速速度度 g=10m/s2，求求物物体体在在粗粗糙糙圆圆形形轨轨道道上上阻阻力力所所做做的的功功。解析：解析：由由 A

6、运动到运动到B点速度为点速度为 由动能定理得由动能定理得 -2mg =2m -2m A、B碰撞动量守恒碰撞动量守恒,设碰后速度为设碰后速度为 2m =3 m 从从A、B一起压缩弹簧到二者回到一起压缩弹簧到二者回到P点设速度为点设速度为-3 mg(2 +)=3m -3m 设从设从P点运动到圆弧轨道的顶点时二者速度为点运动到圆弧轨道的顶点时二者速度为 ，由动能定理得，由动能定理得:Wf-3mg2R=3m -3m 在最高点由牛顿第二定律得在最高点由牛顿第二定律得:3mg=3m 联立以上各式可得联立以上各式可得:Wf=-3J第7页，本讲稿共12页（3）明确物体在研究过程的初、末）明确物体在研究过程的初

7、、末 状态时的动能。状态时的动能。（1）选取研究对象。）选取研究对象。应用动能定理解题的基本步骤应用动能定理解题的基本步骤（2）分析研究对象的受力情况及运动过程中）分析研究对象的受力情况及运动过程中 各各力的做功情况。力的做功情况。(4)由动能定理列方程求解。由动能定理列方程求解。第8页，本讲稿共12页n如图所示，电梯质量为如图所示，电梯质量为M，地板上放置一质量为，地板上放置一质量为m的物的物体，钢索拉电梯由静止开始向上加速运动，当上升高度体，钢索拉电梯由静止开始向上加速运动，当上升高度为为H 时，速度达到时，速度达到v，则下列说法正确的是：（，则下列说法正确的是：（）nA地板对物体的支持力

8、所做的地板对物体的支持力所做的 功等于功等于 nB地板对物体的支持力所做的地板对物体的支持力所做的 功等于功等于 nC钢索的拉力所做的功等于钢索的拉力所做的功等于nD合力对电梯合力对电梯 所做的功等于所做的功等于 mF跟踪训练跟踪训练1BD第9页，本讲稿共12页ABvCh跟踪训练跟踪训练2如下如下图图所示，一个所示，一个质质量量为为m的小球从的小球从A点由静止沿点由静止沿粗糙粗糙轨轨道滑到道滑到B点，并从点，并从B点抛出，小球自点抛出，小球自B点抛出的水点抛出的水平分速度平分速度为为v，小球抛出后到达最高点，小球抛出后到达最高点时时与与A点的点的竖竖直距离直距离是是 h,则则从从A到到B 的的

9、过过程中摩擦力做的功程中摩擦力做的功是（是（）第10页，本讲稿共12页 如图所示，轻质长绳水平地跨在相距如图所示，轻质长绳水平地跨在相距2L的两个小定滑轮的两个小定滑轮A、B上，质量为上，质量为m的物的物块悬挂在绳上块悬挂在绳上O点，点，O与与A、B两滑轮的距离相两滑轮的距离相等，在轻绳两端等，在轻绳两端C、D分别施加竖直向下的恒分别施加竖直向下的恒力力F=mg.先托住物块，使绳处于水平拉直状态，先托住物块，使绳处于水平拉直状态，静止释放物块，在物块下落过程中，保持静止释放物块，在物块下落过程中，保持C、D两端的拉力两端的拉力F不变不变.(1)求物块下落过程中的最大速度求物块下落过程中的最大速度vm(2)求物块下落过程中的最大距离求物块下落过程中的最大距离H.思考题思考题第11页，本讲稿共12页 谢谢指导谢谢指导第12页，本讲稿共12页