动能定理应用ppt课件.ppt

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1、动能定理应用ppt课件 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望 应用动能定理的一般思维程序：应用动能定理的一般思维程序：1、确定研究对象，进行受力分析，认、确定研究对象，进行受力分析，认真画出受力分析示意图；真画出受力分析示意图；2、若问题中涉及到、若问题中涉及到F、s、v、m等物理等物理量，考虑用动能定理！量，考虑用动能定理！3、确定研究的物理过程（起点和终点），、确定研究的物理过程（起点和终点），分析这过程中分析这过程中有哪些力对研究对象作功，有哪些力

2、对研究对象作功，作了多少功，正功还是负功，作了多少功，正功还是负功，求出总功；求出总功；4、确定研究过程起点和终点的动能，列、确定研究过程起点和终点的动能，列出动能定理表达式；出动能定理表达式；动能定理的应用一动能定理的应用一 常规题常规题例例1.用拉力用拉力F使一个质量为使一个质量为m的木箱由静止开始的木箱由静止开始在水平冰道上移动了在水平冰道上移动了s，拉力，拉力F跟木箱前进的方跟木箱前进的方向的夹角为向的夹角为，木箱与冰道间的摩擦因数为，木箱与冰道间的摩擦因数为，求木箱获得的速度？求木箱获得的速度？Fcos s-fs=-0 12mv2f=（mg-Fsin ）例例2如右图所示，水平传送带保

3、持如右图所示，水平传送带保持1m/s的速度运动。的速度运动。一质量为一质量为1kg的物体与传送带间的动摩擦因数为的物体与传送带间的动摩擦因数为0.2。现。现将该物体无初速地放到传送带上的将该物体无初速地放到传送带上的A点，然后运动到了距点，然后运动到了距A点点1m的的B点，则皮带对该物体做的功为点，则皮带对该物体做的功为（）A.0.5JB.2JC.2.5JD.5J解得解得 S=0.25m，说明工件未到达，说明工件未到达B点时，速度已达到点时，速度已达到v.AAB解解:设工件向右运动距离设工件向右运动距离S 时，速度达到传送带的速度时，速度达到传送带的速度v由动能定理可知由动能定理可知mgS=m

4、v2所以工件动能的增量为所以工件动能的增量为EK=mv2=0.511=0.5J动能定理的应用二动能定理的应用二 变力做功问题变力做功问题例例1如图如图2所示，在一块水平放置的光滑板所示，在一块水平放置的光滑板面中心开一小孔面中心开一小孔O，穿过一根细绳，细绳的，穿过一根细绳，细绳的一端用力一端用力F向下拉，另一端系一小球，并使向下拉，另一端系一小球，并使小球在板面上以半径小球在板面上以半径r做匀速圆周运动。做匀速圆周运动。现开始缓缓地增大拉力，使小球的运动半径现开始缓缓地增大拉力，使小球的运动半径逐渐减小，若已知拉力变为逐渐减小，若已知拉力变为8F时，小球的运时，小球的运动半径恰好减为动半径恰

5、好减为r/2，在此过程中，绳子的拉，在此过程中，绳子的拉力对小球所做的功为多少？力对小球所做的功为多少？O OF F图图2 2 解析：解析：当拉力为当拉力为F时，由牛顿第二定律得时，由牛顿第二定律得 （1）当拉力为当拉力为8F时，由牛顿第二定律得：（时，由牛顿第二定律得：（2）设绳子的拉力对小球所做的功为设绳子的拉力对小球所做的功为W，由动能定，由动能定理得：理得：解（解（1）（）（2）（）（3）式得：）式得：W=1.5Fr.瞬间力做功问题瞬间力做功问题运动员踢球的平均作用力为运动员踢球的平均作用力为200N,把一个把一个静止的质量为静止的质量为1kg的球以的球以10m/s的速度踢的速度踢出出

6、,水平面上运动水平面上运动60m后停下后停下,则运动员则运动员对球做的功对球做的功?FS=60mvov=0求变力做功问题求变力做功问题如果运动员踢球时球以如果运动员踢球时球以10m/s10m/s迎面飞来迎面飞来,踢踢出速度仍为出速度仍为10m/s,10m/s,则运动员对球做的功为则运动员对球做的功为多少多少?某人从某人从12.5m12.5m的高楼顶突然向上抛出一个的高楼顶突然向上抛出一个小球，不计空气阻力，小球脱手时的速度小球，不计空气阻力，小球脱手时的速度是是5m/s5m/s，小球的质量为，小球的质量为0.6kg0.6kg，则人对小，则人对小球所做功的大小是多少？（球所做功的大小是多少？（g

7、=10m/sg=10m/s2 2)瞬间力做功问题瞬间力做功问题铁球铁球1m高处掉入沙坑高处掉入沙坑,则已知铁球在下陷则已知铁球在下陷过程中受到沙子的平均阻力为铁球重力的过程中受到沙子的平均阻力为铁球重力的20倍倍,则铁球在沙中下陷深度为多少则铁球在沙中下陷深度为多少m?Hh动能定理应用三动能定理应用三 多过程问题多过程问题多过程问题多过程问题 （直线运动）（直线运动）解法一：分段列式解法一：分段列式自由下落：自由下落：沙坑减速：沙坑减速：解法二：全程列式解法二：全程列式例、如图所示，物体从高为例、如图所示，物体从高为h的斜面体的顶端的斜面体的顶端A由静止开始滑下，滑到水平面上的由静止开始滑下，

8、滑到水平面上的B点停止，点停止，A到到B的水平距离为的水平距离为S，已知：斜面体和水平面都，已知：斜面体和水平面都由同种材料制成。由同种材料制成。求：物体与接触面间的动摩擦因数求：物体与接触面间的动摩擦因数说明说明说明说明1 1、整体和分段相结合，充分运用动能定理。、整体和分段相结合，充分运用动能定理。、整体和分段相结合，充分运用动能定理。、整体和分段相结合，充分运用动能定理。2 2、动能定理不是万能的，求时间需要运动学公式。、动能定理不是万能的，求时间需要运动学公式。、动能定理不是万能的，求时间需要运动学公式。、动能定理不是万能的，求时间需要运动学公式。动能定理的应用四动能定理的应用四 解曲

9、线运动问题解曲线运动问题某某人人从从距距地地面面25m高高处处抛抛出出一一小小球球，小小球球质质量量100g，出出手手时时速速度度大大小小为为10m/s,落落地地时速度大小为时速度大小为16m/s，取，取g=10m/s2，试求：，试求：（1）人抛球时对小球做多少功？人抛球时对小球做多少功？（2）小小球球在在空空中中运运动动时时克克服服阻阻力力做做功功多多少？少？求解曲线运动问题求解曲线运动问题V0HV人抛球：人抛球：球在空中：球在空中：列式时要注意列式时要注意W合合和和Ek的正负的正负如图所示如图所示,光滑光滑1/41/4圆弧半径为圆弧半径为0.8m,0.8m,有有一质量为一质量为1.0kg1

10、.0kg的物体自的物体自A A点从静止开始点从静止开始下滑到下滑到B B点点,然后沿水平面前进然后沿水平面前进4m,4m,到达到达C C点停止点停止.求求:(1)(1)在物体沿水平运动中摩擦力做的功在物体沿水平运动中摩擦力做的功.(2)(2)物体与水平面间的动摩擦因数物体与水平面间的动摩擦因数.oABCGfR动能定理的应用五 其它问题运用动能定理求运动路程运用动能定理求运动路程例：如图所示，例：如图所示，ABCD是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与的连接处都是一段与BC相切的圆弧，相切的圆弧，BC为水平的，为水平的，其距离其距离d=0.50米，盆边

11、缘的高度米，盆边缘的高度h=0.30米，在米，在A处放一个处放一个质量为质量为m的的小物块并让其从静止出发下滑，已知盆内侧的的小物块并让其从静止出发下滑，已知盆内侧壁是光滑的，而壁是光滑的，而BC面与小物块间的动摩擦因数为面与小物块间的动摩擦因数为=0.10，小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停的地点到，小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停的地点到B的距离为（的距离为（）A、0.5米米 B、0.25米米 C、0.10米米 D、0注意重力做功与摩擦力做功的特点注意重力做功与摩擦力做功的特点动能定理的应用五 其它问题运用动能定理求圆周运动问题运用动能定理求圆周运动问题例：如图所示，长为例：如图

12、所示，长为例：如图所示，长为例：如图所示，长为L L的细绳拴一个小球在竖直平面的细绳拴一个小球在竖直平面的细绳拴一个小球在竖直平面的细绳拴一个小球在竖直平面内做圆周运动，请问：内做圆周运动，请问：内做圆周运动，请问：内做圆周运动，请问：（1 1）小球在最低点）小球在最低点）小球在最低点）小球在最低点A A初速为多大时，恰好能完初速为多大时，恰好能完初速为多大时，恰好能完初速为多大时，恰好能完成一次圆周的运动。成一次圆周的运动。成一次圆周的运动。成一次圆周的运动。（2 2）最高点和最低点绳子拉力之差为多大？）最高点和最低点绳子拉力之差为多大？）最高点和最低点绳子拉力之差为多大？）最高点和最低点绳

13、子拉力之差为多大？A AOOB Bv vo o解题关键：同时列出动能定理解题关键：同时列出动能定理解题关键：同时列出动能定理解题关键：同时列出动能定理和圆周运动构成方程组。和圆周运动构成方程组。和圆周运动构成方程组。和圆周运动构成方程组。动能定理的应用五 其它问题运用动能定理求圆周运动问题运用动能定理求圆周运动问题例、如图，例、如图，AB是倾角为是倾角为的粗糙直轨道，的粗糙直轨道，BCD是光滑是光滑的圆弧轨道，的圆弧轨道，AB恰好在恰好在B点与圆弧相切，圆弧的半径点与圆弧相切，圆弧的半径为为R。一个质量为。一个质量为m的物体（可以看作质点）从直轨道的物体（可以看作质点）从直轨道上的上的P点由静

14、止释放，结果它能在两轨道间做往返运动。点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动。已知已知P点与圆弧的圆心点与圆弧的圆心o等高，物体与轨道等高，物体与轨道AB间的动摩间的动摩擦因数为擦因数为求求（1）物体做往返运动的整个过程中在）物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程轨道上通过的总路程 （2）最终当物体通过圆弧轨道最低点）最终当物体通过圆弧轨道最低点E时，对圆弧时，对圆弧轨道的压力轨道的压力 S=R/小结一：小结一：动能定理既适用于动能定理既适用于恒力恒力，也适用，也适用于于变力变力；既适用于；既适用于直线运动直线运动也适用也适用于于曲线运动曲线运动 动能定理既适用于单个动能定理既

15、适用于单个持续的过持续的过程程，也适用于几个，也适用于几个不同的过程不同的过程。动能定理和牛顿运动定律比较：动能定理和牛顿运动定律比较：动能定理动能定理只重视只重视力做功时物体运动的力做功时物体运动的初、末位置时状态，初、末位置时状态，不涉及不涉及中间的过程；中间的过程；牛顿运动定律牛顿运动定律不仅重视不仅重视物体运动的初、物体运动的初、末位置时状态，末位置时状态，而且而且还重视中间的过程。还重视中间的过程。小结二：小结三（1）应用动能定理求变力的功：如果我们所研究）应用动能定理求变力的功：如果我们所研究的问题中有多个力做功，其中的问题中有多个力做功，其中只有一个力是变力只有一个力是变力，其余

16、的都是恒力，而且这些恒力所做的功比较容其余的都是恒力，而且这些恒力所做的功比较容易计算，研究对象本身的动能增量也比较容易计易计算，研究对象本身的动能增量也比较容易计算时，用动能定理就可以求出这个变力所做的功。算时，用动能定理就可以求出这个变力所做的功。（2）应用动能定理简解多过程问题：物体在某个应用动能定理简解多过程问题：物体在某个运动过程中运动过程中包含有几个运动性质不同的小过程包含有几个运动性质不同的小过程（如加速、减速的过程），（如加速、减速的过程），此时可以分段考虑，此时可以分段考虑，也可以对全过程考虑，但如能对整个过程利用动也可以对全过程考虑，但如能对整个过程利用动能定理列式则使问题

17、简化。能定理列式则使问题简化。总结总结1、对于既可用牛顿定律，又可用动能定理、对于既可用牛顿定律，又可用动能定理解的力学问题，若不涉及到加速度和时间，解的力学问题，若不涉及到加速度和时间，则用动能定理求解较简便则用动能定理求解较简便2、若物体运动过程中包含几个不同过程，、若物体运动过程中包含几个不同过程，应用动能定理时，可以分段考虑，也可以全应用动能定理时，可以分段考虑，也可以全过程为一整体来处理过程为一整体来处理3、变力做功不能应用公式、变力做功不能应用公式W=FLcos 直接直接运算运算,但可通过动能定理等方法求解但可通过动能定理等方法求解.总之，无论物体做何种运动，受力如何，只总之，无论物体做何种运动，受力如何，只要不涉及到加速度和时间，都可考虑应用动要不涉及到加速度和时间，都可考虑应用动能定理解决动力学问题。能定理解决动力学问题。