动能和动能定理习题PPT课件.ppt

动能和动能定理 一 动能二 动能定理三 对动能定理的理解06年12月广州市X科统考卷307年广东普宁市华侨中学三模卷107年江苏省扬州市一模4合肥市2007年教学质量检测一1007年广东普宁市华侨中学三模卷1507年1月北京市崇文区期末统一练习1406年5月深圳市第二次调研考试1507年佛山市教学质量检测1507届广东省惠阳市综合测试卷三15广东茂名市2007年第一次模考1507届南京市综合检测 一 1407年4月苏州中学调研试卷19 1 一 动能 物体由于运动而具有的能叫动能 其表达式为 和动量一样 动能也是用以描述机械运动的状态量 只是动量是从机械运动出发量化机械运动的状态 动量确定的物体决定着它克服一定的阻力还能运动多久 动能则是从机械运动与其它运动的关系出发量化机械运动的状态 动能确定的物体决定着它克服一定的阻力还能运动多远 2 二 动能定理 1 式中W合是各个外力对物体做功的总和 EK是做功过程中始末两个状态动能的增量 合外力所做的总功等于物体动能的变化量 这个结论叫做动能定理 在牛顿第二定律F ma两端同乘以合外力方向上的位移s 即可得 动能定理实际上是在牛顿第二定律的基础上对空间累积而得 3 三 对动能定理的理解 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合 W1 W2 W3 应用动能定理解题的特点 跟过程的细节无关 即不追究全过程中的运动性质和状态变化细节 动能定理的研究对象是质点 动能定理对变力做功情况也适用 动能定理尽管是在恒力作用下利用牛顿第二定律和运动学公式推导的 但对变力做功情况亦适用 动能定理可用于求变力的功 曲线运动中的功以及复杂过程中的功能转换问题 4 对合外力的功 总功 的理解 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 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 W F S cos 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 W W1 W2 W3 5 应用动能定理解题的注意事项 要明确物体在全过程初 末两个状态时的动能 要正确分析全过程中各段受力情况和相应位移 并正确求出各力的功 动能定理表达式是标量式 不能在某方向用速度分量来列动能定理方程式 动能定理中的位移及速度 一般都是相对地球而言的 6 06年12月广州市X科统考卷3 3 关于动量和动能的以下说法中正确的是 A 系统动量守恒的过程动能必定也守恒B 系统动能守恒的过程动量必定也守恒C 如果一个物体的动量保持不变 那么它的动能必然也不变D 如果一个物体的动能保持不变 那么它的动量必然也不变 C 7 07年广东普宁市华侨中学三模卷1 1 每逢重大节日 天安门广场就会燃放起美丽的焰火 按照设计要求 装有焰火的礼花弹从专用炮筒中射出后 在4s末到达离地面100m的最高点 随即炸开 构成各种美丽的图案 假设礼花弹从炮筒中射出时的初速度是v0 上升过程中所受的平均阻力大小始终是自身重力的k倍 那么v0和k分别等于 A 50m s 0 25B 40m s 0 25C 25m s 1 25D 80m s 1 25 A 8 07年江苏省扬州市一模4 4 科学家根据考察 比较一致地认为6560万年前地球上发生的那次生物大灭绝是由一颗直径大约为l0km 质量为l 1012t的小行星以20 30km s的速度砸到地球上而导致的 这次释放的能量相当于6 1013t的TNT炸药所放出的能量 现假设有一颗直径lkm的小行星 密度和速度都和那颗6560万年前与地球发生碰撞的小行星一样 撞上了地球 在碰撞中释放的能量大约相当于 A 6 l0l2t的TNT炸药所放出的能量B 6 1011t的TNT炸药所放出的能量C 6 1010t的TNT炸药所放出的能量D 6 107t的INT炸药所放出的能量 C 9 合肥市2007年教学质量检测一10 10 如图所示 质量为m的物体从斜面上的A处由静止滑下 在由斜面底端进入水平面时速度大小不变 最后停在水平面上的B处 量得A B两点间的水平距离为s A高为h 已知物体与斜面及水平面的动摩擦因数相同 则此动摩擦因数 解 由动能定理得 10 07年广东普宁市华侨中学三模卷15 15 质量为m的滑块与倾角为 的斜面间的动摩擦因数为 斜面底端有一个和斜面垂直放置的弹性挡板 滑块滑到底端与它碰撞时没有机械能损失 如图所示 若滑块从斜面上高为h处以速度v0开始沿斜面下滑 设斜面足够长 求 1 滑块最终停在何处 2 滑块在斜面上滑行的总路程是多少 解 1 滑块最终停在挡板处 2 由动能定理得 滑块在斜面上滑行的总路程S 11 07年1月北京市崇文区期末统一练习14 14 某滑板爱好者在离地面h 1 8m高的平台上滑行 以某一水平初速度离开A点后落在水平地面上的B点 其水平位移S1 3m 着地时由于存在能量损失 着地后速度变为v 4m s 并以此为初速度沿水平面滑行S2 8m后停止 已知人与滑板的总质量m 70kg 空气阻力忽略不计 取g 10m s2 求 1 人与滑板在水平地面上滑行时受到的平均阻力的大小 2 人与滑板离开平台时的水平初速度的大小 3 人与滑板在与水平地面碰撞的过程中损失的机械能 12 解 1 据动能定理 解得 2 3 碰撞前机械能 碰撞后机械能 E E E0 1575J 13 2019 12 27 14 06年5月深圳市第二次调研考试15 在求小球由BFA回到A点的速度时 乙同学的解法是 由于回到A点时对轨道的压力为4mg 15 16分 有一个竖直放置的圆形轨道 半径为R 由左右两部分组成 如图所示 右半部分AEB是光滑的 左半部分BFA是粗糙的 现在最低点A给一个质量为m的小球一个水平向右的初速度 使小球沿轨道恰好运动到最高点B 小球在B点又能沿BFA轨道回到点A 到达A点时对轨道的压力为4mg 在求小球在A点的速度v0时 甲同学的解法是 由于小球恰好到达B点 故在B点小球的速度为零 所以 故 所以 15 你同意甲 乙两位同学的解法吗 如果同意请说明理由 若不同意 请指出他们的错误之处 并求出结果 根据题中所描绘的物理过程 求小球由B经F回到A的过程中克服摩擦力所做的功 解 不同意 甲同学在求v0时 认为小球在B点的速度为零 这是错误的 在B点vB有最小值 正确的解法是 联立 求解得 16 乙同学在计算中漏掉了重力 应为 将代入解得 设摩擦力做得功为Wf 小球从B F A的过程中 由动能定理可得 解得 故小球从B F A的过程中克服摩擦力做得功为 题目 17 07年佛山市教学质量检测15 15 物体A放在水平面上与半径为r的圆柱体B用跨过定滑轮的细线相连接 半径为R的圆柱体C穿过细绳后搁在B上 三个物体的质量分别为mA 0 8kg mB mC 0 1kg 现让它们由静止开始运动 B下降h1 0 5m后 C被内有圆孔 半径为R 的支架D挡住 r R R 而B穿过圆孔继续下降 当B再下降h2 0 3m时才停止下落 运动的初末状态分别如图甲 乙所示 试求物体A与水平面间的动摩擦因数 滑轮的摩擦 细线和C之间的摩擦以及空气阻力均不计 g取10m s2 18 解 第一过程A B C三物体一起做匀加速运动 第二过程A B一起做匀减速运动 设A与水平面间的动摩擦因数为 设C即将碰D的瞬间速度为v 则第一过程的末速度即第二过程的初速度为v 根据动能定理 在第一过程中 对A B C组成的系统有 在第二过程 对A B组成的系统有 代入数据解得 0 2 19 07届广东省惠阳市综合测试卷三15 15 如图所示 轻且不可伸长的细绳悬挂质量为m1 1kg的小圆球 圆球又套在可沿水平方向移动的框架槽内 框架槽沿铅直方向 质量为m2 11 16kg 自细绳静止于铅直位置开始 框架在水平力F 20N恒力作用下移至图中位置 此时细绳与竖直方向夹角37 绳长l 0 2m 不计一切摩擦 sin370 0 6 cos370 0 8 g 10m s2 求 1 此过程中重力对小圆球做功为多少 2 外力F做功为多大 3 小圆球在此位置的瞬时速度大小是多少 20 解 1 小球重力所做功为 2 外力F做功 3 将小球和框架槽看作一个系统 则由系统动能定理 由运动的分解得 解得 21 广东茂名市2007年第一次模考15 15 物体从斜面底部以一定的速率沿斜面向上运动 斜面底边水平 倾角可在00 900之间变化 物体沿斜面到达的最远距离x和倾角 的关系如图所示 求 1 物体与接触面的动摩擦因数 2 为多大时 x有最小值 并求出最小值 解 1 设初速度为V 当 00时 物体沿水平方向运动 故 mg ma 当 900时 物体沿竖直方向做上抛运动 故 V2 2gh 200 联立 解得 22 2 当物体以任意角运动时 由动能定理得 联立 得 可见 当 600时 x有最小值 23 07届南京市综合检测 一 14 24 2 当返回舱降到距地面10km时 打开面积为1200m2的降落伞 直到速度降到8 0m s后又匀速下降 为实现软着陆 即着陆时返回舱的速度为0 当返回舱离地面1 2m时反冲发动机点火 返回舱此时的质量为2 7 10