動能定理課件2

1、第2課時(shí) 動能定理,1、知道外力對物體做功可以改變物體的動能。,2、正確理解動能定理。知道動能定理的適用條件，會用動能定理進(jìn)行計(jì)算。,3、會用動能定理解決力學(xué)問題，知道用動能定理解題的步驟。,知識回憶,1、動能定理表達(dá)式,對于勻變速直線運(yùn)動我們可以很容易求出物體的動能和合力做的功,在下面的兩段視頻中你能否求出物體在最低點(diǎn)的動能？,W總=W1+W2+W3+……,2、合力做的功（即總功）等于各分力做功的代數(shù)和：,當(dāng)物體的運(yùn)動不再是勻變速直

2、線運(yùn)動，我們以前的公式就不能用了。,上一節(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：,外力做的功等于物體動能的改變量。,即：W外=EK2－EK1=△EK,我們可以通過求合力做的功來尋找物體的動能。,生活中大部分物體的運(yùn)動都不是勻變速直線運(yùn)動，那我們?nèi)绾畏治鲞@些一般的運(yùn)動呢？,一 動能定理,1.內(nèi)容: 合外力所做的功等于物體動能的變化,2.表達(dá)式: W=ΔEk=Ek2－Ek1,末動能,初動能,3、對動能定理的理解,(1)合外力做正功，動能增加；

3、合外力做負(fù)功，動能減少(2)動能定理中的功是合外力做的總功 總功的求法 a、先求合力，再求合力做的功 b、先求每個力做的功，再求代數(shù)和(3)適用范圍： 既適用于恒力做功，也適用于變力做功； 既適用于直線運(yùn)動，也適用于曲線運(yùn)動。,物體從高出地面H(m)的地方自由落下(不計(jì)空氣阻力),落至地面陷入沙坑h(m)后停止,求物體在沙坑中受到的平均阻力是重力的多少倍?,二 動能定理的運(yùn)用,討論與交流,對下面的物理情形

4、你會如何處理？,方法一:用牛頓定律和運(yùn)動公式求解. 解: 落地前物體做自由落體運(yùn)動: v22–v02 =2gH ① 陷入沙坑后物體做勻減速直線運(yùn)動， 末速度v3 =0，有 mg-f=mɑ ② v32 - v22 =2ɑh ③ 由①②③得:f=(1+H/h)mg,方法二:分過程用動能定理求

5、解.解: 自由落體:mgH= mv22/2 -0 ① 勻減速直線運(yùn)動:(mg-f)h=0-mv22/2 ②由①②得: f=(1+H/h)mg,方法三:全過程用動能定理求解 mg(H+h)-fh=0 ∴f=(1+H/h)mg,結(jié)論:動能定理不涉及運(yùn)動過程中的加速度和時(shí)間,只須明確初末動能,所以比牛頓定律方便.,牛頓第二定律是矢量式，反映的是力與加速度的瞬時(shí)關(guān)系；動能定理是標(biāo)量式，反映

6、做功過程中總功與始末狀態(tài)動能變化的關(guān)系。,動能定理和牛頓第二定律是研究物體運(yùn)動問題的兩種不同的方法。,動能定理與牛頓第二定律的區(qū)別與聯(lián)系,動能定理不涉及物體運(yùn)動過程中的加速度和時(shí)間，對變力做功和多過程問題用動能定理處理有時(shí)很方便。,應(yīng)用動能定理解題的基本步驟,(1)確定研究對象，明確它的運(yùn)動過程。,(2)對物體進(jìn)行受力分析，求各個力所做的功(有正功，負(fù)功),(3)明確初狀態(tài)和末狀態(tài)的動能。,(4)利用動能定理公式列方程求解,1、一輛

7、汽車當(dāng)它的速度為v 時(shí)，踩剎車后可以滑動s。那么當(dāng)它的速度為2v 時(shí)，踩剎車后能滑動多遠(yuǎn)呢？,解析：假設(shè)車與路面之間的摩擦力為恒力。由動能定理可知，摩擦力做的負(fù)功應(yīng)該等于汽車動能的變化量，即:,過程一：初速度為v，末速度為0,過程二：初速度為2v，末速度為0,2．如右圖所示，水平傳送帶保持 1m/s 的速度運(yùn)動。一質(zhì)量為1kg的物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.2?，F(xiàn)將該物體無初速度地放到傳送帶上的A點(diǎn)，然后物體運(yùn)動到了距A點(diǎn)1m 的B點(diǎn)

8、，則皮帶對該物體做的功為 （ ） A.0.5J    B.2J     C.2.5J   D.5J,解析: 設(shè)工件向右運(yùn)動距離s時(shí)，速度達(dá)到傳送帶的速度v由動能定理可知μmgs=1/2mv2,解得s=0.25m，說明工件未到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，速度已達(dá)到v，,所以工件動能的增量為     

9、△EK =1/2mv2 = 0.5×1×1J= 0.5J,3.質(zhì)量為m的跳水運(yùn)動員從高為H的跳臺上以速率v1起跳，落水時(shí)的速率為v2，運(yùn)動中有空氣阻力，那么運(yùn)動員起跳后在空中運(yùn)動克服空氣阻力所做的功是多少？,解析：,研究對象—運(yùn)動員,物理過程---從起跳到落水,受力分析---如圖所示,4.質(zhì)量為m的小球，從半徑為R的半圓形槽的邊緣A點(diǎn)沿內(nèi)表面開始下滑，到達(dá)最低點(diǎn)B的速度為v。求在弧AB段阻力對物體所做的功。,解析：物

10、體在弧AB段運(yùn)動過程中受重力、彈力和阻力作用，其中彈力和阻力是變力，但在此過程中彈力對小球不做功；重力是恒力，在這一過程中，重力的做功,由動能定理有：,解得：,5.地面上有一鋼板水平放置，它上方3m處有一鋼球質(zhì)量為 m=1kg，鋼球以向下的初速度v0=2m/s豎直向下運(yùn)動，假定小球運(yùn)動時(shí)受到一個大小不變的空氣阻力f=2N，小球與鋼板相撞時(shí)無機(jī)械能損失，小球最終停止運(yùn)動時(shí)，它所經(jīng)歷的路程S等于多少？(g=10m/s2 ),解析：,研究對

11、象 — 小球,研究過程 —,從開始到結(jié)束,受力分析---如圖所示,由動能定理,2、應(yīng)用動能定理解題的基本步驟,(1)選取研究對象，明確它的運(yùn)動過程,(2)分析研究對象的受力情況和各個力的做功情況：受哪些力?每個力是否做功，做正功還是做負(fù)功?做多少功?然后求各個力做功的代數(shù)和.,(3)明確物體在運(yùn)動過程的始末狀態(tài)的動能EK1和EK2。,(4)列出動能定理的方程W外=EK2-EK1，及其他必要的輔助方程，進(jìn)行求解.,1、動能定理: 合