湖南省高考历史一轮复习 第5章第2节动能和动能定理课件 粤教.ppt
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1、 第第2节节动能和动能定理动能和动能定理2021/8/8 星期日12021/8/8 星期日2【例1】如图521所示,质量为m的物体在力F作用下沿斜面向上运动,设物体初速度为v0、末速度为vt、斜面与物体间的动摩擦因数为,斜面的倾角为,物体发生的位移为s.求合外力做功与动能变化的关系对动能及动能定理的理解 图5212021/8/8 星期日32021/8/8 星期日4【点评】要注意的是Ek表示动能的增量,动能不一定增加 所有外力对物体所做的总功,这些力对物体所做功的代数和等于物体动能的增量求解时先求每个力所做的功,再代数求和;也可以先将物体的外力进行合成,求出合外力后,再求总功2021/8/8 星
2、期日5【例2】如图522所示,某滑板爱好者在离地h=1.8m高的平台上滑行,水平离开A点后落在水平地面的B点其水平位移s1=3m.着地时由于存在能量损失,着地后速度变为v=4m/s,并以此为初速度沿水平地面滑行s2=8m后停止已知人与滑板的总质量m=60kg.求:(1)人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力大小;(2)人与滑板离开平台时的水平初速度(空气阻力忽略不计,g=10m/s2)动能定理的简单应用 图5222021/8/8 星期日62021/8/8 星期日7【点评】此题用牛顿第二定律也可以求解,但用动能定理求解会使问题变得简单 动能定理解题的一般步骤:(1)选取研究对象 (2)明确运动过
3、程,分析研究对象的受力情况和过程中各个力的做功情况:一共受到哪些力的作用,哪些力不做功,哪些力做正功,哪些力做负功若不能确定做正功还是负功的,用W来代替就可以了 (3)明确运动过程的初、末状态,求出初、末状态的动能 (4)根据动能定理列出方程求解2021/8/8 星期日8 1对动能定理W总=Ek2Ek1理解不准确 2在计算合力做功时不能正确进行受力分析,错误地认为所有外力都对物体做功,还存在忘掉对重力是否做功进行分析的现象 3计算初动能和末动能的参考系选择不统一,研究问题的过程不清2021/8/8 星期日9【例3】如图523所示,一根长L的轻绳,一端固定在O点,另一端拴着质量为m的小球,将绳拉
4、直,使之与水平方向向上成30角,然后将小球由静止释放,使小球在竖直平面内运动当小球达到最低点时,绳上的拉力为多大?图5232021/8/8 星期日102021/8/8 星期日11【错解原因】小球在下落过程前期,做自由落体运动,当绳子拉直时会发生突变,损失一部分机械能,然后以L为半径做圆周运动2021/8/8 星期日122021/8/8 星期日13【纠错心得】正确分析物理过程是运用物理规律的关键,有些过程极短(如:碰撞、细绳绷紧),发生时大都有机械能损失,因此,对于包含这些极短过程问题,若以物体运动的全过程为研究对象,机械能可能不守恒,但以其中的某一阶段为研究对象,机械能却可能守恒2021/8/
5、8 星期日14题型一运用动能定理求变力做功题型一运用动能定理求变力做功图5242021/8/8 星期日15【解析】小球受到重力、水平力、绳子拉力的作用,因为绳子的拉力始终沿绳子,并与运动方向垂直,所以该力不做功“缓慢”的过程,可以认为小球每一时刻都处于平衡状态,动能没有变化运用动能定理:mgL(1cos)+W=0,故W=mgL(1cos),C正确【答案】C【思维拓展】许多同学错误地直接用功的定义式求解,得到A答案,因为过程“缓慢”,则每一时刻都可以看成是平衡态,那么F就不可能是恒力,因此用定义或直接求解是错误的 2021/8/8 星期日16跟跟踪踪训训练练1如图525所示,BC是一条平直轨道,
6、C点距B点的距离为s=3.0m;AB是一条竖直平面内的圆形轨道,轨道长为1/4圆周,其中A比B高h=80cm.有一个质量为m=1kg的物体从静止开始沿AB轨道滑下,测得它经过B点的速度为vB=2.0m/s,当滑行到C点处停止求:(1)物体在AB轨道上受到的平均阻力f;(2)物体在BC轨道上的动摩擦因数.图5252021/8/8 星期日17【解析】由于物体在圆弧AB轨道上运动时,沿圆弧切线方向合力不为零,产生切向加速度,所以物体做变速曲线运动;滑动摩擦力的大小也在变化,无法用牛顿第二定律求解,但是可以用动能定理来求解2021/8/8 星期日182021/8/8 星期日192021/8/8 星期日
7、20【例5】如图526所示,一个物体从斜面上高h处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止,量得停止处与开始运动处的水平距离为s,不考虑物体滑至斜面底端与水平面交接处的能量损失,并认为斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同,求动摩擦因数.题型二功能关系的理解题型二功能关系的理解图5262021/8/8 星期日21【切入点】本题考查动能定理的应用选什么过程进行研究?物体在这一过程中受哪些力作用?哪些力对物体做功?做正功还是做负功?这一过程的动能变化怎样?这是应用动能定理需要考虑的2021/8/8 星期日222021/8/8 星期日232021/8/8 星期日242021/8/8 星期日25【思
8、维拓展】对这种多过程问题,既可以分段利用动能定理列方程求解,也可以对全过程利用动能定理列方程求解,解题时可根据具体情况选择使用,一般情况下,对全过程列方程简单些 另外,本题的两个结论可以记忆:本题的情景是“物体在运动过程中初、末状态的动能相等”,那么这个过程中“动力对物体做的正功,等于物体克服阻力做的功”,物体从斜面上滑到水平面上克服摩擦力做的功Wf=mg(Lcos+L)=mgs,与斜面倾角无关2021/8/8 星期日26跟跟踪踪训训练练2如图527所示,DO是水平面,AB是斜面初速为v0的物体从D点出发沿DBA滑动到顶点A速度刚好为零如果斜面改为AC(C点在OD之间,图中未画出)已知物体与斜
9、面和水平面之间的动摩擦因数处处相同且不为零,让物体从D点出发沿DCA滑动到A且速度刚好为零,则物体具有的初速度()A一定等于v0 B一定大于v0C一定小于v0 D决定于斜面的倾角大小图527A2021/8/8 星期日27【解析】设物体经过的水平面长为l1,斜面长为l2,斜面倾角为,动摩擦因数为.则物体由D到A克服摩擦阻力做的功W=mgl1+mgl2cos=mg(l1+l2cos),不难发现括号内两项之和就是OD的长度因此物体由D到A克服摩擦阻力做的功跟转折点(B或C)的位置无关对物体从D到A的全过程用动能定理:两次克服重力做的功和克服摩擦阻力做的功都是相同的,因此两次的动能变化也相同本题选A.
10、2021/8/8 星期日282021/8/8 星期日291.(双选)(2011全国理综)电磁轨道炮工作原理如图528所示待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动,并与轨道保持良好接触电流I从一条轨道流入,通过导电弹体后从另一条轨道流回轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小与I成正比通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍,理论上可采用的方法是()2021/8/8 星期日30A只将轨道长度L变为原来的2倍B只将电流I增加至原来的2倍C只将弹体质量减至原来的一半D将弹体质量减至原来的一半,轨道长度L变为原来的2倍,其他量不变
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