高中物理 （人教版） 必修二7.7动能　动能定理

欢迎进入物理课堂 动能动能定理 龙卷风 海啸 例1 风力发电是一种环保的电能获取方式 图为某风力发电站外观图 设计每台风力发电机的功率为40kW 实验测得风的动能转化为电能的效率约为20 空气的密度是1 29Kg m3 当地水平风速约为10m s 问风力发电机的叶片长度约为多少才能满足设计要求 风力发电 利用水的动能 水力发电 动能定理的应用 求多过程问题 全程 例2 如图所示 m 50kg滑雪运动员在离斜坡底端AB 5m处由A点静止开始下滑 然后滑到由小圆弧与斜坡连接的水平面上 若运动员与斜坡及水平面的动摩擦因数均为0 4 斜面倾角为37 求 1 物体能在水平面上滑行多远 2 最后静止的C点离O点距离 sin37 0 6 cos37 0 8 g 10m s2 若沿AB 滑下来 最终运动员在水平面上静止的位置在哪 运动员速度为v由C开始沿CB刚好滑回到A速度为0 求 v的大小 由C开始沿CB 刚好滑回到A速度为0 求 v的大小 例2 变式1 例2 变式2 动能定理的应用 曲线 变力 多过程问题 全程 例2拓展 如图所示 m 50kg运动员在距离水平面A0 3m高处由A点静止沿AB曲面开始下滑 然后滑到与曲面连接的水平面上 最后静止在C点 BC 3 5m 若运动员与水平面的动摩擦因数为0 4 求 1 运动员在滑下曲面过程中摩擦力所做功 动能定理的应用 求变力功 例3 如图所示 质量为m的小球用长L的细线悬挂而静止在竖直位置 用水平拉力F缓慢地拉将小球拉到细线与竖直方向成 角的位置 在此过程中 1 重力做的功是多少 2 拉力F做的功是多少 变力做功不能应用公式W FScos 直接运算 但可通过动能定理等方法求解 动能定理和牛顿运动定律 匀变速直线运动规律 比较 牛顿运动定律不仅重视物体运动的初 末位置时状态 而且还重视中间过程的运动状态 动能定理只重视力做功时物体运动的初 末位置时状态 不涉及中间过程的运动状态 应用动能定理全程处理 曲线运动过程涉及功和能 变力较多 用动能定理 例4 一个质量为m 带有电荷 q的小物体 可在水平轨道Ox上运动 O端有一与轨道垂直的固定墙 轨道处于匀强电场中 场强大小为E 方向沿Ox轴正方向 如图所示 小物体以速度v0从x0点沿Ox轨道运动 运动时受到大小不变的摩擦力f作用 且f qE 设小物体与墙碰撞时不损失机械能 且电量保持不变 求它在停止运动前所通过的总路程S 动能定理 全程法求往复运动路程 注意电场力做功与摩擦力做功的特点 动能定理应用 变力做功 多过程 全程 曲线 动能定理处理功 能问题 复杂过程 曲线 变力 全程法求往复运动路程 飞针穿玻璃 扑克穿木板 大口径穿甲弹 例5 总质量为M的列车沿水平直线轨道匀速前进 其末节车厢质量为m 中途脱节 司机发觉时 机车已行驶了L的距离 于是立即关闭油门 除去牵引力 设阻力与质量成正比 机车的牵引力是恒定的 当列车的两部分都停止时 它们的距离是多少 动能定理运用 多个物体多过程问题 首先画图示意 脱节 发现 停止 L 关闭油门 S2 S1 解 对机车应用动能定理便可解得 FL M m g s1 1 2 M m v02对末节车厢 根据动能定理有 mg s2 1 2mv02而 s s1 s2 由于原来列车匀速运动 所以F Mg 以上方程联立解得 s ML M m 例5 总质量为M的列车沿水平直线轨道匀速前进 其末节车厢质量为m 中途脱节 司机发觉时 机车已行驶了L的距离 于是立即关闭油门 除去牵引力 设阻力与质量成正比 机车的牵引力是恒定的 当列车的两部分都停止时 它们的距离是多少 谢谢各位 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全