高三物理动能定理.ppt

动能、动能定理 一、动能 n1.定义 n物体由于运动而具有的能量,叫动能. n动能的表达式: n2.对动能概念的理解和掌握 n(1)动能是标量. n(2)动能是状态量. n(3)动能是相对的. n3.动能的变化. 二、动能定理 n1.内容 合外力所做的功等于物体动能的变化. 其表达式: n2.动能定理的意义 动能定理的意义就在于给定了改变物体动能 的原因是合外力做功. n3.需要注意的几点 n(1)动能定理一般用于处理力和运动的综合问题 n(2)合外力做功的求解方法: n一种是先求出合外力，然后求总功，表达式为 n另一种是总功等于各力在各段位移中做功的代数 和,即 n4.解题思路 n(1)选取研究对象.一般选取某一个物体或相对静止的多 个物体做研究对象. n(2)确定研究过程.研究过程可以是物体运动中的某一阶 段,也可以是由物体运动的多个阶段所组成的全过程. n(3)在确定的研究过程内,对研究对象进行力的分析和功 的分析.在进行功的分析时,不但要分析哪些力做功,还 要分析其做功性质. n(4)确定研究对象的初、末动能及动能的变化.这里的初 和末是相对所选取的研究过程来讲的. n(5)应用动能定理列出相应关系式. 例:斜面倾角为,长为L, AB段光滑,BC段粗糙,AB =L/3, 质量为m的木块从斜面顶端无初速下滑,到达C端时速度 刚好为零.求物体和BC段间的动摩擦因数. B A C L 分析：以木块为对象，下滑全过程用动能定理：分析：以木块为对象，下滑全过程用动能定理： 重力做的功为重力做的功为 摩擦力做功为摩擦力做功为 支持力不做功支持力不做功, ,初、末动能均为零。初、末动能均为零。 由动能定理由动能定理 mgLsin-2/3 mgLsin-2/3 mgLcosmgLcos=0=0 可解得可解得 三、动能定理的应用 1.1.恒力做功问题恒力做功问题 2.变力做功问题 例2 例3 3.3.曲线运动问题曲线运动问题 例:如下图所示,一个质量为m的小球从A点由静止开始 滑到B点,并从B点抛出,若在从A到B的过程中,机械能 损失为E,小球自B点抛出的水平分速度为v,则小球抛 出后到达最高点时与A点的竖直距离是 。 A B n解: 小球自B点抛出后做斜上抛运动,水平方向做匀速直 线运动,到最高点C的速度仍为v ,设AC的高度差为h 由动能定理, AB C mgh E=mv2/2 h=v2/2g+E/mg v C h 4.多过程问题 例: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? 解:对机车应用动能定理便可解得: FL-(M-m)gs1=-1/2(M-m)v02 对末节车厢，根据动能定理有 -mgs2 =-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) n首先画图示意. 脱 节 发 现 停 止 L 关闭 油门 S2 S1 例:如图所示,A、B是位于水平桌面上的两质量相等的木块 ,离墙壁的距离分别为l1 和l2 ,与桌面之间的滑动摩擦 系数分别为A和B,今给A以某一初速度,使之从桌面的 右端向左运动,假定A、B之间,B与墙间的碰撞时间都很 短,且碰撞中总动能无损失,若要使木块A最后不从桌面 上掉下来,则A的初速度最大不能超过 . l1 AB l2 5.物体往复运动的问题 例:如图所示,斜面倾角为,质量为m的滑块在距板 P为s0处以初速度v0沿斜面上滑,滑块与斜面间的 动摩擦因数为,滑块所受摩擦力小于使滑块沿斜 面下滑的力,若滑块每次与挡板相碰均无机械能 损失,求滑块经过的路程有多大? n解:由于滑块重力沿斜面向下的分力大于滑块所 受摩擦力，所以可断定滑块最终将停靠在挡板处 . n从以v0向上滑动至最终停下,设滑块经过的路程 为s，此过程中重力对滑块做功WG=mgs0sin n摩擦力做功Wf=-mgscos n对滑块由动能定理,有 nmgs0sin-mgscos=0-1/2mv20 n解得s=(gs0sin+1/2v20)/gscos 例:如图所示,质量m=0.5kg的小球从距地面高H=5m处自由 下落,到达地面恰能沿凹陷于地面的半圆形槽壁运动,半 圆槽半径R=0.4m.小球到达槽最低点时速率为10m/s,并 继续沿槽壁运动直到从槽右端边缘飞出,如此反复 几次,设摩擦力恒定不变,求:(设小球与槽壁相碰时不损 失能量) n(1)小球第一次离槽上升的高度h； n(2)小球最多能飞出槽外的次数 (取g=10m/s2)。 n解析:(1)小球从高处至槽口时,由于只有重力做功 ;由槽口至槽底端重力、摩擦力都做功.由于对称 性,圆槽右半部分摩擦力的功与左半部分摩擦力 的功相等. n小球落至