高中物理 7.7《动能和动能定理》课件5 新人教必修2.ppt

应用创新演练 理解教材新知 把握热点考向 考向一 考向二 随堂基础巩固 第七章机械能守恒定律 课时跟踪训练 知识点一 知识点二 第7节动能和动能定理 运动 焦耳 重点诠释 特别提醒 研究物体的动能及能量间的转化时 如无特别说明 一般选地面为参考系 1 下面有关动能的说法中正确的是 a 物体只有做匀速运动时 动能才不变b 物体做平抛运动时 水平方向速度不变 动能不变c 物体做自由落体运动时 重力做功 物体的动能增加d 物体的动能变化时 速度不一定变化 速度变化时 动能一定变化 解析 物体只要速率不变 动能就不变 故a错误 物体做平抛运动时 速率增大动能就会增大 故b错误 物体做自由落体运动时 其合力等于重力 重力做功 物体的动能增加 故c正确 物体的动能变化时 速度的大小一定变化 故d错误 答案 c 自学教材 2 内容力在一个过程中对物体做的功 等于物体在这个过程中 动能的变化 ek2 ek1 代数和 动能减少 动能增加 恒力 直线 变力 曲线 重点诠释 3 合力对物体做正功 即w 0 ek 0 表明物体的动能增大 合力对物体做负功 即w 0 ek 0 表明物体的动能减小 4 动能定理不仅描述了功和动能增量之间的等值关系 还体现了它们之间的因果关系 也就是说力对物体做功是引起物体动能变化的原因 合外力做功的过程实质上是其他形式的能与动能相互转化的过程 转化了多少由合外力做了多少功来度量 2 应用动能定理解题的步骤 1 确定研究对象和研究过程 2 对研究对象进行受力分析 研究对象以外的物体施于研究对象的力都要分析 含重力 3 写出该过程中合外力做的功 或分别写出各个力做的功 注意功的正负 如果研究过程中物体受力情况有变化 要分别写出该力在各个阶段做的功 4 写出物体的初 末动能 注意动能增量是末动能减初动能 5 按照动能定理列式求解 3 动能定理的优越性 1 对于变力作用或曲线运动 动能定理提供了一种计算变力做功的简便方法 功的计算公式w flcos 只能求恒力做的功 不能求变力的功 而由于动能定理提供了一个物体的动能变化 ek与合外力对物体所做功具有等量代换关系 因此已知 或求出 物体的动能变化 ek ek2 ek1 就可以间接求得变力做功 2 与用牛顿定律解题的比较 两种思路对比可以看出应用动能定理解题不涉及加速度 时间 不涉及矢量运算 运算简单不易出错 2 一质量为m的小球 用长为l的轻绳悬挂于o点 小球在水平力f作用下从平衡位置p点很缓慢地移动到q点 如图7 7 1所示 力f所做的功为 a mglcos b flsin c mgl 1 cos d fl 1 sin 图7 7 1 解析 小球的运动过程是缓慢的 因而小球任何时刻均可看做是平衡状态 因此力f的大小在不断变化 f做功是变力做功 小球上升过程只有重力mg和f这两个力做功 由动能定理得 mg l lcos wf 0 所以wf mgl 1 cos 答案 c 图7 7 2 答案 32j 借题发挥 物体在下滑过程中受到的弹力在发生变化 即使物体与曲面间的动摩擦因数 各处是一样的 物体受到的摩擦力也是变力 所以在求变力做的功时 无法应用w fl求解 只能把变力做的功用符号wf表示 应用动能定理求解 这是求变力做功的方法之一 图7 7 3 答案 ab 例2 如图7 7 4所示 abcd为一竖直平面的轨道 其中bc水平 a点比bc高出10m bc长1m ab和cd轨道光滑 一质量为1kg的物体 从a点以4m s的速度开始运动 经过bc后滑到高出c点10 3m的d点速度为零 求 g取10m s2 图7 7 4 1 物体与bc轨道间的动摩擦因数 2 物体第5次经过b点时的速度 3 物体最后停止的位置 距b点多少米 审题指导 利用动能定理来处理多过程问题 首先要分析物体的运动过程 把握好物体的初末状态 然后找到整个过程中各个力所做的功 最后利用动能定理列式求解 答案 1 0 5 2 13 3m s 3 0 4m 借题发挥 1 应用动能定理解决多过程问题时 要根据题目所求解的问题选取合适的过程 可以分过程 也可以整过程一起研究 值得注意的是虽然我们列式时忽略了中间复杂过程 但不能忽略对每个过程的分析 2 在运动过程中 物体受到的某个力可能是变化的或分阶段存在的 应用动能定理列式时要注意这种力做功的表达方式 2 如图7 7 5所示 竖直平面内的轨道abcd由水平轨道ab与光滑的四分之一圆弧轨道cd组成 ab恰与圆弧cd在c点相切 轨道固定在水平