习题课：动能定理及应用.ppt

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1、2022/12/23习题课：动能定理及应用习题课：动能定理及应用2022/12/23知识回顾知识回顾在一个过程中在一个过程中力力对物体所作的对物体所作的总功总功，等于物体在这个，等于物体在这个过程中过程中动能的变化动能的变化公公 式：式：适用范围适用范围：既适用于恒力做功，也适用于变力做功；：既适用于恒力做功，也适用于变力做功；既适用于直线运动，也适用于曲线运动。既适用于直线运动，也适用于曲线运动。【应用】【应用】1 1动动能能定定理理不不仅仅适适用用于于求求恒恒力力做做功功，也也适适用用于于求求变变力力做做功功，同同时时因为不涉及变力作用的过程分析，应用非常方便因为不涉及变力作用的过程分析，

2、应用非常方便2 2利利用用动动能能定定理理求求变变力力的的功功是是最最常常用用的的方方法法，当当物物体体受受到到一一个个变变力和几个恒力作用时，可以用动能定理间接求变力做的功，即力和几个恒力作用时，可以用动能定理间接求变力做的功，即 W W变变W W恒恒E Ek k动能定理动能定理【内【内 容】容】【例例1 1】如图所示，物体沿曲面从如图所示，物体沿曲面从A A点无初速度滑下，滑至曲面点无初速度滑下，滑至曲面的最低点的最低点B B 时，下滑的高度为时，下滑的高度为5 m5 m，速度为，速度为6 m/s6 m/s，若物体的质，若物体的质量为量为 1 kg.1 kg.则下滑过程中物体克服阻力所做功

3、为则下滑过程中物体克服阻力所做功为(g g取取10 m/s10 m/s2 2)A A50 J B50 J B18 J 18 J C C32 J D32 J D0 J0 J图图2 2【活动【活动1 1】求变力的功】求变力的功（总结：应用动能定理的基本思路和方法）（总结：应用动能定理的基本思路和方法）答案答案C C过程：分析运动过程过程：分析运动过程受力：对象受力情况受力：对象受力情况做功：各力做功情况做功：各力做功情况列式：要说明对象和对应过程列式：要说明对象和对应过程 要求：要求：1.分析过程包含基本方程，并求得结果；分析过程包含基本方程，并求得结果；2.总结应用动能定理解决问题的基本思路和方

4、法总结应用动能定理解决问题的基本思路和方法【例例2 2】如图所示，物体在离斜面底端如图所示，物体在离斜面底端5 m5 m处由静止开始下滑，处由静止开始下滑，然后滑上由小圆弧与斜面连接的水平面，若物体与斜面及水平然后滑上由小圆弧与斜面连接的水平面，若物体与斜面及水平面的动摩擦因数均为面的动摩擦因数均为0.40.4，斜面倾角为，斜面倾角为3737.求物体能在水平面求物体能在水平面上滑行的距离上滑行的距离(sin 37(sin 370.60.6，coscos 37 370.8)0.8)【活动【活动2 2】求解多过程问题】求解多过程问题（总结：多过程问题的求解思路和方法）（总结：多过程问题的求解思路和

5、方法）答案答案3.5 m3.5 m要求：要求：1.必要的文字说明，方程，求得结果；必要的文字说明，方程，求得结果；2.总结应用动能定理解决多过程问题的基本思路和方法总结应用动能定理解决多过程问题的基本思路和方法解：对物体在斜面上和水平面上受力分析如图所示1 1应用动能定理解决多过程问题时，要根据问题应用动能定理解决多过程问题时，要根据问题选取合适的过程（阶段），可以分过程（阶段），选取合适的过程（阶段），可以分过程（阶段），也可以全过程一起研究也可以全过程一起研究虽然我们列式时忽略了虽然我们列式时忽略了中间复杂过程，但不能忽略对每个过程的分析中间复杂过程，但不能忽略对每个过程的分析2 2在运动

6、过程中，物体受到的某个力可能是变化在运动过程中，物体受到的某个力可能是变化的或分阶段存在的，要的或分阶段存在的，要注意注意这种力做功的表达方这种力做功的表达方式式归纳：应用动能定理分析多过程问题归纳：应用动能定理分析多过程问题【交流】应用动能定理分析多过程问题的思路、方法【交流】应用动能定理分析多过程问题的思路、方法【例【例3 3】如图所示，如图所示，abab是水平粗糙轨道，动摩擦因素为是水平粗糙轨道，动摩擦因素为 ，bcbc是是位于竖直平面内的半圆形光滑轨道，半径为位于竖直平面内的半圆形光滑轨道，半径为R R，在，在b b点与水平面相点与水平面相切，有一个质量为切，有一个质量为m m的的滑块

7、停在水平轨道上的滑块停在水平轨道上的a a点，点，a a、b b两两点相距点相距s s，在水平拉力作用下滑块，在水平拉力作用下滑块向右做直线运动，在向右做直线运动，在b b点处水平拉力点处水平拉力消消失，重力加速度为失，重力加速度为g g，求：，求：(1)(1)水平拉力大小为水平拉力大小为F F时，滑块通过时，滑块通过b b点的速度大小点的速度大小；(2)(2)要使滑块不在要使滑块不在b b、c c两点间离开半圆形轨道（可从两点间离开半圆形轨道（可从c c处离处离开），水平拉力应满足的条件开），水平拉力应满足的条件图图3 3【活动【活动3 3】分析综合问题】分析综合问题（动能定理在平抛、圆周运

8、动中的应用、临界）（动能定理在平抛、圆周运动中的应用、临界）【例【例3 3】如图所示，如图所示，abab是水平粗糙轨道，动摩擦因素为是水平粗糙轨道，动摩擦因素为 ，bcbc是是位于竖直平面内的半圆形光滑轨道，半径为位于竖直平面内的半圆形光滑轨道，半径为R R，在，在b b点与水平面相点与水平面相切，有一个质量为切，有一个质量为m m的的滑块停在水平轨道上的滑块停在水平轨道上的a a点，点，a a、b b两两点相距点相距s s，在水平拉力作用下滑块向右做直线运动，在，在水平拉力作用下滑块向右做直线运动，在b b点处水平拉力点处水平拉力消消失，重力加速度为失，重力加速度为g g，求：，求：(1)(

9、1)水平拉力大小为水平拉力大小为F F时，滑块通过时，滑块通过b b点的速度大小点的速度大小；(2)(2)要使滑块不在要使滑块不在b b、c c两点间离开半圆形轨道（可从两点间离开半圆形轨道（可从c c处离开），处离开），水平拉力应满足的条件水平拉力应满足的条件图图3 3【活动【活动3 3】分析综合问题】分析综合问题（动能定理在平抛、圆周运动中的应用、临界）（动能定理在平抛、圆周运动中的应用、临界）可能性可能性1可能性可能性2【例【例3 3】如图所示，如图所示，abab是水平粗糙轨道，动摩擦因素为是水平粗糙轨道，动摩擦因素为 ，bcbc是是位于竖直平面内的半圆形光滑轨道，半径为位于竖直平面内的

10、半圆形光滑轨道，半径为R R，在，在b b点与水平面相点与水平面相切，有一个质量为切，有一个质量为m m的的滑块停在水平轨道上的滑块停在水平轨道上的a a点，点，a a、b b两两点相距点相距s s，在水平拉力作用下滑块，在水平拉力作用下滑块向右做直线运动，在向右做直线运动，在b b点处水平拉力点处水平拉力消消失，重力加速度为失，重力加速度为g g，求：，求：(1)(1)水平拉力大小为水平拉力大小为F F时，滑块通过时，滑块通过b b点的速度大小点的速度大小；(2)(2)要使滑块不在要使滑块不在b b、c c两点间离开半圆形轨道（可从两点间离开半圆形轨道（可从c c处离开），处离开），水平拉力

11、应满足的条件水平拉力应满足的条件（3 3）从）从c c点飞出的滑块落地点与点飞出的滑块落地点与b b的最小距离的最小距离.(.(还可能有比较多的组合问题还可能有比较多的组合问题)图图3 3【活动【活动3 3】分析综合问题】分析综合问题（动能定理在平抛、圆周运动中的应用、临界）（动能定理在平抛、圆周运动中的应用、临界）1与平抛运动相结合时，要注意应用运动的合成与分解的方法，与平抛运动相结合时，要注意应用运动的合成与分解的方法，如分解位移或分解速度如分解位移或分解速度2与竖直平面内的圆周运动相结合时，应特别注意隐藏的临界与竖直平面内的圆周运动相结合时，应特别注意隐藏的临界条件条件(1)有支撑效果的竖直平面内的圆周运动杆模型，物体能有支撑效果的竖直平面内的圆周运动杆模型，物体能过最高点的临界条件为过最高点的临界条件为vmin_(2)没有支撑效果的竖直平面内的圆周运动绳模型，物体没有支撑效果的竖直平面内的圆周运动绳模型，物体能过最高点的临界条件为能过最高点的临界条件为vmin_附：动能定理在平抛、圆周运动中的应用附：动能定理在平抛、圆周运动中的应用0