《高一物理动能定理》PPT课件

动能和动能定理1动能定理动能定理表述一：合外力做功等于物体动能的增量。表述一：合外力做功等于物体动能的增量。表述二：一切外力做功的代数和等于物体动表述二：一切外力做功的代数和等于物体动 能的增量。能的增量。动能定理表述一：合外力做功等于物体动能的增量。表述二：一切外2三、动能定理三、动能定理【例【例5 5】质量为质量为m m的小球从距沙坑表面的小球从距沙坑表面h h高处自由落下，进入沙坑，小球在沙高处自由落下，进入沙坑，小球在沙坑中运动的最大深度为坑中运动的最大深度为d d，求小球在沙，求小球在沙坑中运动受到的平均阻力大小。坑中运动受到的平均阻力大小。对全过程对全过程:h hd dmgmgmgmgf f三、动能定理【例5】质量为m的小球从距沙坑表面h高处自由落下3三、动能定理三、动能定理（1）确定确定研究对象研究对象，画出过程示意图；，画出过程示意图；4 4、应用动能定理解题的一般步骤：、应用动能定理解题的一般步骤：（2）分析物体的分析物体的受力受力，明确各力做功的情，明确各力做功的情况，并确定外力所做的况，并确定外力所做的总功总功；（3）分析物体的分析物体的运动运动，明确物体的初、末状，明确物体的初、末状态，确定初、末状态的动能及态，确定初、末状态的动能及动能的变化动能的变化；（4）根据动能定理根据动能定理列方程列方程求解；求解；三、动能定理（1）确定研究对象，画出过程示意图；4、应用动能41 1、同一物体分别从高度相同，倾角不同的同一物体分别从高度相同，倾角不同的光滑斜面的顶端滑到底端时，相同的物理光滑斜面的顶端滑到底端时，相同的物理量是（）量是（）A.A.动能动能 B.B.速度速度 C.C.速率速率 D.D.重力所做的功重力所做的功例与练例与练1、同一物体分别从高度相同，倾角不同的光滑斜面的顶端滑到底端52 2、质量为质量为m=3kgm=3kg的物体与水平地面之间的的物体与水平地面之间的动摩擦因数动摩擦因数=0.2=0.2，在水平恒力，在水平恒力F=9NF=9N作用作用下起动，当下起动，当m m位移位移L L1 1=8m=8m时撤去推力时撤去推力F F，问：，问：物体还能滑多远？物体还能滑多远？(g(g10m/s10m/s2 2)例与练例与练对全过程用动能定理：对全过程用动能定理：L L1 1L L2 2F FmgmgN Nf f2、质量为m=3kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数=0.63 3、民航客机机舱紧急出口的气囊是、民航客机机舱紧急出口的气囊是一条一条连接出口与地面的斜面，高连接出口与地面的斜面，高3.2m3.2m，长，长5.5m5.5m，质量是，质量是60Kg60Kg的人沿斜面滑下时所受阻力的人沿斜面滑下时所受阻力是是240N240N，求人滑至底端时的速度。，求人滑至底端时的速度。例与练例与练mgmgN Nf f3、民航客机机舱紧急出口的气囊是一条连接出口与地面的斜面，高73 3、民航客机机舱紧急出口的气囊是、民航客机机舱紧急出口的气囊是一条一条连接出口与地面的斜面，高连接出口与地面的斜面，高3.2m3.2m，长，长5.5m5.5m，质量是，质量是60Kg60Kg的人沿斜面滑下时所受阻力的人沿斜面滑下时所受阻力是是240N240N，求人滑至底端时的速度。，求人滑至底端时的速度。例与练例与练mgmgN Nf f3、民航客机机舱紧急出口的气囊是一条连接出口与地面的斜面，高8 牛顿第二定律是牛顿第二定律是矢量式矢量式，反映的是力，反映的是力与加速度的与加速度的瞬时关系瞬时关系；动能定理是动能定理是标量式标量式，反映做功过程中，反映做功过程中总功与总功与始末状态始末状态动能变化的关系。动能变化的关系。动能定理和牛顿第二定律是研究物动能定理和牛顿第二定律是研究物体运动问题的两种不同的方法。体运动问题的两种不同的方法。四、动能定理与牛顿第二定律四、动能定理与牛顿第二定律动能定理不涉及物体运动过程中的动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间，对变力做功和多过程问加速度和时间，对变力做功和多过程问题用动能定理处理问题有时很方便。题用动能定理处理问题有时很方便。牛顿第二定律是矢量式，反映的是力与加速度的瞬时关系；93.3.质量为质量为m=2kgm=2kg的物体，在水平面的物体，在水平面上以上以v v1 1=6m/s=6m/s的速度匀速向西运动，的速度匀速向西运动，若有一个若有一个F=8NF=8N、方向向北的恒力作、方向向北的恒力作用于物体，在用于物体，在t=2st=2s内物体的动能增内物体的动能增加了加了()()A A28J B28J B64J 64J C C32J D32J D36J36J3.质量为m=2kg的物体，在水平面上以v1=6m/s的速104 4、两个初、两个初速度相同的木块速度相同的木块A A、B B质量之比质量之比为为m mA A：m mB B1 1：2 2，A A、B B与水平地面间的动与水平地面间的动摩擦因数之比为摩擦因数之比为A A：B B2 2：3 3，则，则A A、B B在水平地面滑行距离在水平地面滑行距离L LA A：L LB B为（）为（）A A、1 1：2 2B B、2 2：3 3C C、2 2：1 1 D D、3 3：2 2例与练例与练4、两个初速度相同的木块A、B质量之比为mA：mB1：2，11O OA AB B5 5、质量为质量为2Kg2Kg的物体沿半径为的物体沿半径为1m1m的的1/41/4圆圆弧从最高点弧从最高点A A由静止滑下，滑至最低点由静止滑下，滑至最低点B B时时速率为速率为4m/s4m/s，求物体在滑下过程中克服阻，求物体在滑下过程中克服阻力所做的功。力所做的功。例与练例与练物体在滑下过程中克服阻力所做功物体在滑下过程中克服阻力所做功4J4JA A到到B B由动能定理：由动能定理：OAB5、质量为2Kg的物体沿半径为1m的1/4圆弧从最高点126 6、如图所示，质量为如图所示，质量为m m的物体，由高的物体，由高h h处处无初速滑下，至平面上无初速滑下，至平面上A A点静止，不考虑点静止，不考虑B B点处能量转化，若施加平行于路径的外力点处能量转化，若施加平行于路径的外力使物体由使物体由A A点沿原路径返回点沿原路径返回C C点，则外力至点，则外力至少做功为少做功为（）A Amgh mgh B B2 2mgh mgh C C3 3mgh mgh D D无法计算无法计算 例与练例与练从从C C到到B B到到A A：从从A A到到B B到到C C：6、如图所示，质量为m的物体，由高h处无初速滑下，至平面上A137.如图如图5-8所示，质量为所示，质量为m=0.5kg小球小球位于位于H=5m高处，以高处，以v0=20ms竖直向竖直向上抛出，若小球运动中所受介质阻力恒上抛出，若小球运动中所受介质阻力恒为为 f0.2mg，且小球每次与地面相撞均，且小球每次与地面相撞均无机械能损失，求小球经过的路程无机械能损失，求小球经过的路程(g=10m/s2)7.如图5-8所示，质量为m=0.5kg小球位于H=5m147.如图如图5-8所示，质量为所示，质量为m=0.5kg小球位于小球位于H=5m高处，以高处，以v0=20ms竖直向上抛出，若小球运动中所受介质阻力恒为竖直向上抛出，若小球运动中所受介质阻力恒为 f0.2mg，且小球每次与地面相撞均无机械能损失，求小球，且小球每次与地面相撞均无机械能损失，求小球经过的路程经过的路程(g=10m/s2)7.如图5-8所示，质量为m=0.5kg小球位于H=5m高159.一个物体从斜面上高一个物体从斜面上高h处由静止滑下并处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止，紧接着在水平面上滑行一段距离后停止，量得停止处对开始运动处的水平距离为量得停止处对开始运动处的水平距离为s，不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用，不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用，并认为斜面与水平面对物体的摩擦因数并认为斜面与水平面对物体的摩擦因数相同，求摩擦因数相同，求摩擦因数9.一个物体从斜面上高h处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行1610.一个质量为一个质量为m的小球拴在钢绳的一端，的小球拴在钢绳的一端，另一端用大小为另一端用大小为F1的拉力作用，在水平面上的拉力作用，在水平面上做半径为做半径为R1的匀速圆周运动，如图的匀速圆周运动，如图5-13所示所示今将力的大小改为今将力的大小改为F2，使小球仍在水平面，使小球仍在水平面上做匀速圆周运动，但半径变为上做匀速圆周运动，但半径变为R2小球小球由半径由半径R1变为变为R2过程中拉力对小球做的功过程中拉力对小球做的功多大？多大？10.一个质量为m的小球拴在钢绳的一端，另一端用大小为F1711.总质量为总质量为M的列车，沿水平直线轨道匀速的列车，沿水平直线轨道匀速前进，其末节车厢质量为前进，其末节车厢质量为m，中途脱节，司机，中途脱节，司机发觉时，机车已行驶发觉时，机车已行驶L的距离，于是立即关闭油的距离，于是立即关闭油门，除去牵引力；设运动的阻力与质量成正比，门，除去牵引力；设运动的阻力与质量成正比，机车牵引力是恒定的求当列车的两部分都停机车牵引力是恒定的求当列车的两部分都停止时，它们间的距离为多少？止时，它们间的距离为多少？11.总质量为M的列车，沿水平直线轨道匀速前进，其末节车18对车头（对车头（M-m）脱钩后的全过程，依动能定理列方程）脱钩后的全过程，依动能定理列方程设阻力设阻力 f=k（M-m）g对末节车厢，依动能定理列方程对末节车厢，依动能定理列方程 又又s=s1-s2 由于原来列车匀速运动，所以牵引力由于原来列车匀速运动，所以牵引力F=kMg由由、联立得联立得对车头（M-m）脱钩后的全过程，依动能定理列方程对末节车厢19说明说明 如果物体运动有几个过程，关键是分清楚整个过程有几个力做功及其研究对象的初、末状态的动能另一解法：依题意列方程kMgL=k(M-m)gs 说明说明 假设机车脱钩时，立即关闭油门，由于运动阻力与其质量成正比，所以两部分同时分别做加速度相同的匀减速运动，匀减速运动的初速度也相同，故两部分停止相距的距离为零若以末节车厢为参照物，机车在运动L段时牵引力kMg所做的功为kMgL，使机车动能增加那么，机车所增加的动能全部消耗在机车相对末节车厢克服阻力做功之中，其阻力相对末节车厢所做的功为k(M-m)gs，故有方程kMgL=k(M-m)gs成立说明 如果物体运动有几个过程，关键是分清楚整个过程有几个力2012.如图如图5-23所示，在一个固定盒子里有一个质量为所示，在一个固定盒子里有一个质量为m的滑块，的滑块，它与盒子底面动摩擦因数为它与盒子底面动摩擦因数为，开始滑块在盒子中央以足够大，开始滑块在盒子中央以足够大的初速度的初速度v0向右运动，与盒子两壁碰撞若干次后速度减为零，向右运动，与盒子两壁碰撞若干次后速度减为零，若盒子长为若盒子长为L，滑块与盒壁碰撞没有能量损失，求整个过程中，滑块与盒壁碰撞没有能量损失，求整个过程中物体与两壁碰撞的次数物体与两壁碰撞的次数解解 以滑块为研究对象，滑块在整个运动过程中克服摩擦力做功消耗了滑块的初始动能，依动能定理列方程，设碰撞n次，有返回12.如图5-23所示，在一个固定盒子里有一个质量为m的2113.一辆车通过一根跨过定滑轮的绳PQ提升井中质量为m为物体，如图5-23所示绳的P端拴在车后的挂钩上，Q端拴在物体上设绳的总长不变、绳的质量、定滑轮的质量和尺寸，滑轮上的摩擦都忽略不计开始时，车在A点，左右两侧绳都已绷紧并且是竖直的，左侧绳绳长为H提升时，车加速向左运动，沿水平方向从A经过B驶向C设A到B的距离也为H车过B点时的速度为vB求在车由A移到B的过程中，绳Q端的拉力对物体做的功分析分析 汽车从A到B把物体提升的过程中，物体只受到拉力和重力的作用，根据物体速度的变化和上升高度，由功与动能变化的关系即得13.一辆车通过一根跨过定滑轮的绳PQ提升井中质量为m为物22解解 以物体为研究对象，开始时其动能Ek1=0随着车的加速拖动，重物上升，同时速度也不断增加当车子运动到B点时，重物获得一定的上升速度vQ，这个速度也就是收绳的速度，它等于车速沿绳子方向的一个分量(图5-24)，即 于是重物的动能增为 ，在这个提升过程中，重物受到绳中拉力T重力mg物体上升的高度和重力的功分别为 由动能定理得 WT+WG=Ek=Ek2-Ek1所以绳子拉力对物体做的功返回解 以物体为研究对象，开始时其动能Ek1=0随着车的加速23