高中物理总复习课件动能.ppt

中学物理复习 动能、动能定理 一、动能：描述物体运动的状态量 1. 定 义：物体由于运动而具有的能叫动能。 2. 表达式： EK = 注 意：动能的大小与参考系的选取有关。 在中学物理中，一般取地球为参照系。 3. 动能与动量的关系 ： 或： 二、动能定理： 1.动能定理：外力对物体所做的功等于物体动能的变化量。 2.公 式： 注 意：.动能定理适用单个物体； .外力的功是指合外力对物体做功的代数和，求 代数和时要注意功的正负。其中外力可以是恒 力，也可以变力。 .式中的S和 V均以地面为参照系。 .一般来说，用牛顿第二定律和运动学知识求解 的问题，用动能定理也可以求解，而且往往用动 能定理求解简捷。可是有些用动能定理求解的问 题，应用牛顿第二定律和运动学知识是无法求解 可以说，熟练地应用动能定理求解问题，是一种 高层次的思维和方法，应该增强用动能定理解题 的主动意识。 注 意： 二、动能定理： 二、动能定理： 例：一个质点放在光滑水平面上，在水平恒力F作用下由静止 开始运动，当速度达到V时，立即换成一个方向相反，大 小为3F的恒力作用，经过一段时间后，质点回到出发点， 求质点回到出发点时的速度。 解法二：据动能定理 其恒力为F时有： 当恒力改为3F时： 立解有： 应取： 解法一：以恒力F的方向为正，设F作用下发生的位移S 由运动学公式有： 而 当恒力改为3F且方向相反时，有： 其中： 立解上式有： 据题意 3.应用动能定理解题的基本步骤： 1. 选取研究对象，明确它的过程； 2. 正确受力分析，明确各力做功的大小及正负情况； 3. 找出处末状态的速度，明确初末状态的动能； 4. 根据动能定理列式求解。 二、动能定理： 例一：如图所示，一物体被放在倾角为的固定斜面上，向 下轻轻一推，它恰好能匀速下滑，若给物体一个沿斜 面向上的初速度V0，它能上滑的最大路程是多少？ 分析：要求 Sm=？由动能定理求解 必求 f=？ 由题目信息知 f=mgsin故可解之 解：取物体为研究对象，受力分析如图 当物体匀速下滑时有： f=mgsin 当物体以V0向上运动时，由动能定理 有 由解得 二、动能定理： 例2. 一辆汽车质量为m，从静止开始运动，沿水平路面行驶 S后达到最大速度Vm，设汽车牵引力功率不变，所受到 的阻力为车重的K倍，求： 汽车的牵引力功率？ 汽车从静止开始到匀速运动所需的时间？ 解：当汽车速度达到最大值Vm时， 应有F=f=Kmg 由公式 P=FV=KmgVm 分析： 要求P=？ 由公式P=FV，F与V是瞬时对应 取汽车匀速运动时： 所以有F=f=Kmg， V= Vm 分析：要求t=？ 由运动学无法求解 由动能定理 而 WF=Pb 故可求解 解：当汽车行驶S的过程中，由动能定理有 而 WF=Pt 故上式为 二、动能定理： 例3. 如图示，木块B置于光滑的水平面上，物体A以某一水 平速度V0滑上B。A在B上滑到S米后，二者相对静止。 在这段时间内，B前进距离为L米，求摩擦力分别对A、 B做的功和产生的热能。 演示 二、动能定理： 解：选V0 方向为正方向 f对A 做功为： 将A、B看成一个系统，由动量守恒定律有： m V0 =（M+m）V f对B做的功为： 由摩擦生热是通过摩擦力做功将机械能转化为内能 又看+ 或 二、动能定理： 结论：摩擦力对系统（包括A和B）所做的功， 即产生的热能等于摩擦力与二者相对 位移的乘积，等于系统机 械能的减少。 二、动能定理： 例4. 俄罗斯“和平号”空间站在人类航天史上写下了光辉的篇 章，因不能保障其继续运行，2001年3月20日坠入太平 洋，设空间站的总质量为m，在离地面高度为h的轨道 绕地球做匀速圆周运动，坠入时地面的指挥系统使空间 站在极短的时间内向前喷出部分高速气体，使其速度瞬 间减小，在万有引力作用下坠落。设喷出的气体质量为 （1100）m。喷出的速度为空间站原来速度的37倍。 下坠过程中外力对空间站做的功为W。求： 空间站做圆周运动时的线速度； 空间站落到太平洋表面时的速度； （设地球表面的重力加速度为g，地球半径为R） 解题过程 二、动能定理： 解：喷气瞬间前后由动量守恒定律有： 得： 由动能定理： 由上式立解得： 解：对地表面的物体有： 得 GM=R2g 当空间站在离地面高为h处，做匀速圆周运动有： 由式得： 分析： 要求线速度V=？ 只能由 来求得 而GM是未知数，应由 得GM=R2g 来代换 分析：要求Vt=？ 由动能定理： 而V0是空间站开始下坠的速度，怎样求V0？ 由动量守恒定律： 得： 代入上式故可解之 查看题目 作 业 1. 总质量为M的列车，沿平直的轨道匀速前进，等质量 为m的车厢中途突然脱钩，当司机发现时，机车已驶过 的路程为L，于是立即关闭油门，撤去牵引力，设阻力 与车重 成正比，机车的牵引力恒定不变，求列车完全停 止时，机车和车厢的距离是多少？ 2. 天文工作者观察到某