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1、动能定理核心知识 方法核心概念 重力势能 弹性势能 动能 合外力做功 机械能动能定理推导把F和L的表达式代入 得:根据牛顿第二定律:由运动学公式:一、动能定理计算 方法 末状态动能 初状态动能二、应用动能定理解题步骤:1。找对象:(通常是单个物体)2。受力分析、运动情况分析3。确定各力做功。4。建方程:例1、如图所示,用拉力F使一个质量为m的木箱由静止开始在水平冰道上移动了位移L后撤去拉力F,拉力F跟木箱前进方向的夹角为,木箱与冰道间的动摩擦因数为。求:撤去F时木箱获得的速度大小F动能定理动能定理合注意:1.式中左边的W合表示各个力做功的代数和,即合外力所做的功.W合=W1+W2+W3+2.公
2、式中的速度一般指相对于地面的速度 3.经常用来解决有关变力的做功问题解题关键:确定初末动能,寻找合外力做功例2、质量为m的物体,静止于倾角为的光滑斜面底端,用平行于斜面方向的恒力F 作用于物体上使之沿斜面向上运动。当物体运动到斜面中点时撤去外力,物体刚好能滑行到斜面顶端,则恒力F 的大小为多大?动能定理练习1.一辆汽车的质量为m,从静止开始起动,沿水平路面前进了s后,达到了最大行驶速度vm,设汽车的牵引功率保持不变,所受阻力为车重的k 倍,求:(1)汽车的牵引功率;(2)汽车从静止到开始匀速运动所需的时间。分析:因阻力f=kmg,当汽车达最大速度时,有P=Fminvmax=kmgvmax 因汽
3、车的加速过程不是匀加速直线运动,所以求时间不可以用有关运动学的公式,考虑用动能定理,由W=EkFNfmgP t f s=m vm2/2 0 所以t=(vm2+2 kgs)/2kgvm。小结:动能定理不仅适用于恒力作功,也适用于变力作功。动能定理核心公式 重力做功与重力势能 弹力做功与弹性势能 合外力做功与动能(动能定理)机械能守恒WG=mg h=-EP=EP1-EP2W弹=-EP=EP1-EP2 Ek=-EP例3、如图所示,AB为1/4圆弧轨道,BC为水平直轨道,圆弧的半径为R,BC长也为R,一质量为m的物体,与两轨道间的动摩擦因数都为,当它由轨道顶端A从静止开始下滑,恰好运动到C处停止,那么
4、物体在AB段克服摩擦力所做的功为多少?典型题型:摩擦力做功练习2如图所示,质量为m的物体从斜面上的A处由静止滑下,在由斜面底端进入水平面时速度大小不变,最后停在水平面上的B处。量得A、B两点间的水平距离为s,A高为h,已知物体与斜面及水平面的动摩擦因数相同,则此动摩擦因数。hsAB解:由动能定理得典型题型:摩擦力做功 例4如图所示,一质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂在O点,小球在水平拉力F的作用下,从平衡位置A点缓慢地移到B点,则力F所做的功为:变力做功B练习3某同学从h=5m高处,以初速度V0=8m/s抛出一个质量为m=0.5kg的橡皮球,测得橡皮球落地时的速度为12m/s,求该同学抛球时
5、所做的功和球在空中运动时克服阻力所做的功。答案:16J 5J变力做功 确定初末动能,寻找合外力做功 用动能定理解变力做功 重力势能,弹性势能与动能定理结合 对系统用动能定理 机械能守恒列方程求解核心技术核心题型例5、如图,ABCD是一个盆式容器的切面,盆内侧壁与BC连接处都是一段与BC相切的圆弧,BC为水平的,其距离为d0.50m,盆边缘的高度为h0.30m。在A处放一个质量为m的小物块并让其从静止出发下滑。已知盆内侧壁是光滑的,而盆底BC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,则停的地方离B的距离为()A、0.50mB、0.25mC、0.10mD、0典型题型:
6、往复运动练习4如图所示,一个小滑块质量为m,在倾角37的斜面上从高为h25cm处由静止开始下滑,滑到斜面底端时与挡板P发生碰撞后速率不变又沿斜面上滑,若滑块与斜面之间的动摩擦因数0.25,求滑块在斜面上运动的总路程1、注意各力的变化2、重力做功只与高度有关3、滑动摩擦力始终与相对运动方向相反典型题型:往复运动例6、从离地面H高处落下一只小球,小球在运动过程中所受到的空气阻力是它重力的k倍,而小球与地面相碰后,能以相同大小的速率反弹,求小球从释放开始,直至停止弹跳为止,所通过的总路程是多少?典型题型:往复运动功能关系功是能量转化的量度。EP=-WG EP=-W弹 Ek=W总E=W其它功能关系:【
7、例7】一物体静止在升降机的地板上,在升降机加速上升的过程中,地板对物体的支持力所做的功等于:A物体势能的增加量B物体动能的增加量C物体动能的增加量加上物体势能的增加量D物体动能的增加量加上克服重力所做的功ma功能关系CD练习5、一人用力把质量为1kg的物体由静止提高1m,使物体获得2m/s的速度,则()A、人对物体做的功为12J B、合外力对物体做的功为2J C、合外力对物体做的功为12J D、物体克服重力做的功为10JEP=-WG EP=-W弹 Ek=W总功能关系:功能关系ABD练习6如图所示,质量为m的物块从高h的斜面顶端O由静止开始滑下,最后停止在水平面上B点。若物块从斜面顶端以初速度v
8、0沿斜面滑下,则停止在水平面的上C点,已知AB=BC,则物块在斜面上克服阻力做的功为。(设物块经过斜面与水平面交接点处无能量损失)C A BmhO功能关系练习7、质量为M 的木块放在光滑的水平面上,质量为m 的子弹以初速度v0 沿水平方向射入木块,并留在木块中与木块一起以速度v运动,已知当子弹相对木块静止时,木块前进的距离为L,子弹进入木块的深度为s,木块对子弹的阻力f 为定值,则下列关系式正确的是()A、f L=M v 2/2 B、f s=m v 2/2 C、f s=m v 02/2-(M+m)v 2/2 D、f(L+s)=m v 02/2-m v 2/2 v0L s 答案:ACDff功能关
9、系5.传送带问题【例8】如图所示,物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带,传送带以图示方向匀速运转,则传送带对物体做功情况可能是()A.始终不做功B.先做负功后做正功C.先做正功后不做功D.先做负功后不做功答案 ACD5.传送带问题练习8如图所示,传送带与水平面之间的夹角为=30,其上A、B两点间的距离为L=5 m,传送带在电动机的带动下以v=1 m/s的速度匀速运动,现将一质量为m=10 kg的小物体(可视为质点)轻放在传送带的A点,已知小物体与传送带之间的动摩擦因数u=,在传送带将小物体从A点传送到B点的过程中,求:(1)传送带对小物体做的功.(2)电动机做的功(g取10 m/s2).
10、答案(1)255 J(2)270 J 例9.质量为m的质点在半径为R的半球形容器中从上部边缘由静止下滑,滑到最低点时对容器底部的压力为2 mg,则在下滑的过程中,物体克服阻力作了多少功?mgNfO与圆周运动结合 练习9AB是倾角为的粗糙直轨道,BCD是 光 滑 的 圆 弧 轨道,AB恰好在B点与圆弧相切,圆弧的半径为 R。一个质量为 m的物体(可以看作质点)从直轨道上的 P点由静止释放,结果它能在两轨道间做往返运动.已知 P点与圆弧的圆心 O等高,物体与轨道AB间的动摩擦因数为,求:物体做往返运动的整个过程中,在AB轨道上通过的总路程最终当物体通过圆弧轨道最低点E时,对圆弧轨道的压力为使物体能
11、顺利到达圆弧轨道的最高点D,释放点距B点的距离应满足什么条件?与圆周运动结合 m2m【例10】边长为L的等腰三角形可绕A自由转动,BC分别固定两个质量分别为m,2m的小球,求当小球C运动到最低点时两小球所做的功分别为多少,小球的速度为多大?A多物体相连练习10如图所示,质量均为m的物体A和B,通过跨过定滑轮的轻绳相连。斜面光滑,不计绳子与滑轮之间的摩擦,开始时物体A离地面的高度为h,物体B位于斜面的底端,用手按住物体A,物体A和B静止。撤去手后,问:(1)物体A将要落地时的速度多大?(2)物体A落地后,物体B由于惯性将继续沿斜面上升,则物体B在斜面上的最高点离地面的高度多大?BAh多物体相连例11.一个质量为m的小球拴在轻绳的一端,另一端用大小为F1的拉力作用,在光滑水平面上做半径为R1的匀速圆周运动,如图所示,今改变拉力,当大小变为F2,使小球仍在水平面上做匀速圆周运动,但半径变为R2,小球运动半径由R1变为R2过程中拉力对小球做的功多大?F与圆周运动结合
限制150内