高三复习课件--动能动能定理PPT.ppt

动能和动能定理,一. 动能 - 物体由于运动而具有的能量叫做动能.,动能是标量，是状态量。 动能的单位与功的单位相同-焦耳. 公式中的速度一般指相对于地面的速度,2. 可以证明，当外力是变力，物体做曲线运动时，（1）式也是正确的. 这时（1）式中的W为变力所做的功. 正因为动能定理适用于变力，所以它得到了广泛的应用，经常用来解决有关的力学问题.,合外力所做的功等于物体动能的变化. 这个结论叫做动能定理.,注意：1. 如果物体受到几个力的共同作用，则（1）式中的W表示各个力做功的代数和，即合外力所做的功. W总=W1+W2+W3+,二. 动能定理,3. 跟过程的细节无关.,4.对合外力的功(总功)的理解,（1）可以是几个力在同一段位移中的功,也可以是一个力在几段位移中的功,还可以是几个力在几段位移中的功,（2）求总功有两种方法：,一种是先求出合外力，然后求总功，表达式为,为合外力与位移的夹角,另一种是总功等于各力在各段位移中做功的代数和，即,三.动能和动量的关系,一个物体的动量发生变化，它的动能 变化,不一定,一个物体的动能发生变化，它的动量 变化,一定,四. 解题步骤：,选取研究对象，明确它的运动过程,分析研究对象的受力情况和各个力的做功情 况：受哪些力?每个力是否做功，做正功还 是做负功?做多少功?然后求各个力做功的代 数和,明确物体在过程的始未状态的动能EK1和EK2,列出动能的方程W总=EK2-EK1，及其他必 要辅助方程，进行求解求出合功.,五、动能定理的优越性和局限性：,1、优越性：,应用动能定理只考虑初、末状态，没有守恒条件 的限制。所以，凡涉及力及位移，而不涉及力作用的 时间的动力学问题都可优先用动能定理解决。,2、局限性：,只能求出速度的大小，不能确定速度的方向， 也不能直接计算时间。,3、动能定理与牛顿运动定律，与机械能守恒定律的关系：,（1）动能定理是由牛顿运动定律推导来的；,（2）机械能守恒定律可理解为动能定理的特例，也就是 说机械能守恒定律能解决的问题动能定理都可以解决。,例1、 钢球从高处向下落，最后陷入泥中，如果空气阻力可忽略不计，陷入泥中的阻力为重力的n 倍， 求：钢珠在空中下落的高度H与陷入泥中的深度h 的比值 Hh =?,解: 画出示意图并分析受力如图示：,由动能定理，选全过程,mg(H+h)nmgh=0,H + h = n h,H : h = n - 1,例2如图示，光滑水平桌面上开一个小孔，穿一根细绳，绳一端系一个小球，另一端用力F 向下拉，维持小球在水平面上做半径为r 的匀速圆周运动现缓缓地增大拉力，使圆周半径逐渐减小当拉力变为8F 时，小球运动半径变为r/2，则在此过程中拉力对小球所做的功是： A0 B7Fr/2 C4Fr D3Fr/2,解：,D,例3.地面上有一钢板水平放置，它上方3m处有一钢球质量 m=1kg，以向下的初速度v0=2m/s竖直向下运动，假定小球运动时受到一个大小不变的空气阻力 f=2N，小球与钢板相撞时无机械能损失，小球最终停止运动时，它所经历的路程S 等于 多少？ ( g=10m/s2 ),解：,对象 小球,过程 ,从开始到结束,受力分析-如图示,由动能定理,例4、某物体在沿斜面向上的拉力F作用下，从光滑斜面的底端运动到顶端，它的动能增加了EK ，势能增加了EP .则下列说法中正确的是 ( ) (A) 拉力F做的功等于EK ； (B) 物体克服重力做的功等于EP ； (C) 合外力对物体做的功等于EK ； (D) 拉力F做的功等于EK +EP,B C D,例5如右图所示，水平传送带保持 1m/s 的速度运动。一质量为1kg的物体与传送带间的动摩擦因数为0.2。现将该物体无初速地放到传送带上的A点，然后运动到了距A点1m 的B点，则皮带对该物体做的功为 （ ） A. 0.5J B. 2J C. 2.5J D. 5J,解: 设工件向右运动距离S 时，速度达到传送带的速度v，由动能定理可知 mgS=1/2mv2,解得 S=0.25m，说明工件未到达B点时，速度已达到v，,所以工件动能的增量为 EK = 1/2 mv2 = 0.511= 0.5J,A,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 。,例6、,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=1/2mv2,h=v2/2g+E/mg,v2/2g+E/mg,例7如图所示，一木块放在光滑水平面上，一子弹水平射入木块中，射入深度为d，平均阻力为f设木块离原点S远时开始匀速前进，下列判断正确的是 ,B D,S,d,质量为m的跳水运动员从高为H的跳台上以速率v1 起跳，落水时的速率为v2 ，运动中遇有空气阻力，那么运动员起跳后在空中运动克服空气阻力所做的功是多少？,解：,对象运动员,过程-从起跳到落水,受力分析-如图示,由动能定理,合,例8,例9. 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。,分析：以木块为对象，下滑全过程用动能定理：,重力做的功为,摩擦力做功为,支持力不做功,初、末动能均为零。,由动能定理 mgLsin -2/3 mgLcos =0,可解得,点评：用动能定理比用牛顿定律和运动学方程解题方便得多。,练习1质量为m的物体从距地面h高处由静止开始以加速度a=g/3竖直下落到地面在这个过程中 A物体的动能增加mgh/3 B物体的重力势能减少mgh/3 C物体的机械能减少2mgh/3 D物体的机械能保持不变,A C,练习2被竖直上抛的物体的初速度与回到抛出点时速度大小之比为K空气阻力在运动过程中大小不变则重力与空气阻力的大小之比等于 A（K2+1）（K2-1） B（K+1） （K-1） C K D 1/K,A,竖直上抛一球，球又落回原处，已知空气阻力的大小正比于球的速度。( ) （A） 上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重 力做的功 （B） 上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功 （C） 上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降 过程中重力做功的平均功率 （D） 上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力做功的平均功率,B 、C,2002年高考7、,练习3、质量为500t的列车，以恒定功率沿平直轨道行驶，在3min内行驶速度由45km/h增加到最大速度54km/h，求机车的功率.(g=10m/s2),如图所示，质量为m的物块从高h的斜面顶端O由静止开始滑下，最后停止在水平面上B点。若物块从斜面顶端以初速度v0沿斜面滑下，则停止在水平面的上C点，已知，AB=BC , 则物块在斜面上克服阻力做的功为 。（设物块经过斜面与水平面交接点处无能量损失）,练习4、,解：设物块在斜面上克服阻力做的功为W1， 在AB或BC段克服阻力做的功W2,由动能定理 OB,mgh -W1 W2= 0,OC,mgh -W1 2W2= 0 - 1 /2 mv02,W1 =mgh1 /2 mv02,mgh1 /2 mv02,93年高考,89年高考,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轴正向, 如图所示。小物体以初速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.,在光滑水平面上有一静止的物体，现以水平恒力甲推这一物体，作用一段时间后，换成相反方向的恒力乙推这一物体，当恒力乙作用时间与恒力甲作用时间相同时，物体恰好回到原处，此时物体的动能为32 J,则在整个过程中，恒力甲做的功等于 焦耳，恒力乙做的功等于 焦耳.,96年高考,解：画出运动示意图如图示：由牛顿定律和运动学公式,AB,S=1/2a1 t2 =F1 t2 /2m,v=at=F1 t/m,BCA,- S=vt - 1/2 a2 t2 = F1 t 2/m - F2 t