浙江省高考物理三轮冲刺 第七章 机械能守恒定律 课时14 动能定理及其应用课件.ppt

课时14动能定理及其应用 考点1 考点2 考点3 考点4 考点5 考点1重力做功与重力势能1 重力做功的特点 重力做功与路径无关 只与初 末位置的高度差有关 2 重力势能 1 概念 物体由于被举高而具有的能 2 表达式 ep mgh 3 矢标性 重力势能是标量 正负表示其大小 这与功的正负的意义不同 4 相对性 物体位置的高度总是相对于某水平面来说的 因此 重力势能也总是相对于某一水平面来说的 选不同的参考平面 物体的重力势能的数值是不同的 5 系统性 重力势能是地球与物体所组成的这个物体 系统 所共有的 我们通常简单地说成 物体的重力势能 考点1 考点2 考点3 考点4 考点5 3 重力做功与重力势能变化的关系重力做正功时 重力势能减少 减少的重力势能等于重力做的功 重力做负功时 重力势能增加 增加的重力势能等于克服重力做的功 考点1 考点2 考点3 考点4 考点5 典例1在篮球比赛中 某位同学获得罚球机会 他站在罚球线处用力将篮球投出 篮球约以1m s的速度撞击篮筐 已知篮球质量约为0 6kg 篮筐离地高度约为3m 该同学手向上举时 手与地面的距离约为1 5m 则该同学罚球时 篮球重力势能增加量大约为 a 0 3jb 1jc 10jd 18j 答案 解析 考点1 考点2 考点3 考点4 考点5 考点2弹力做功与弹性势能1 弹力做功的特点 弹簧的弹力在弹簧形变时是一个变力 弹力做功是变力做功 不能用功的定义来计算 2 弹性势能 发生弹性形变的物体的各部分之间 由于有弹力的相互作用而具有的势能 影响弹簧的弹性势能的因素 形变量越大 劲度系数越大 弹性势能越大 3 弹力做功与弹性势能变化的关系弹力做正功时 弹性势能减少 减少的弹性势能等于弹力做的功 弹力做负功时 弹性势能增加 增加的弹性势能等于克服弹力做的功 弹簧被拉长或压缩 弹性势能均增加 考点1 考点2 考点3 考点4 考点5 典例2关于弹性势能 下列说法正确的是 a 当弹簧变长时弹性势能一定增大b 当弹簧变短时弹性势能一定减小c 在拉伸长度相同时 k越大的弹簧的弹性势能越大d 弹簧在拉伸时弹性势能一定大于压缩时的弹性势能 答案 解析 考点1 考点2 考点3 考点4 考点5 考点3动能和动能定理1 定义 物体由于运动而具有的能 单位 焦 1j 1n m 1kg m2 s2 2 矢标性 动能是标量 只有大小 没有方向 动能是状态量 因为v是瞬时速度 考点1 考点2 考点3 考点4 考点5 3 动能定理 考点1 考点2 考点3 考点4 考点5 1 在高中阶段 一般对单个物体应用动能定理分析相关问题 高中阶段动能定理中的位移和速度应以地面或相对地面静止的物体为参考系 2 动能定理提示了功和能之间的一种关系 合力做功等于物体的动能变化 3 动能定理中涉及的物理量有f l m v w ek ek等 在处理含有上述物理量的力学问题时 可以考虑使用动能定理 考点1 考点2 考点3 考点4 考点5 典例3关于运动物体所受的合力 合力做的功及动能变化的关系 下列说法正确的是 a 合力为零 则合力做功一定为零b 合力做功为零 则合力一定为零c 合力做功越多 则动能一定越大d 动能不变 则物体合力一定为零 答案 解析 考点1 考点2 考点3 考点4 考点5 典例4一质量为m的物体在水平恒力f的作用下沿水平面运动 在t0时刻撤去力f 其v t图象如图所示 已知物体与水平面间的动摩擦因数为 则下列关于力f的大小和力f做功w的大小关系式正确的是 a f mgb f 2 mg 答案 解析 考点1 考点2 考点3 考点4 考点5 考点4动能定理求变力做功典例5德国的设计师推出了一款名为 抛掷式全景球形相机 来自德国柏林的5位设计师采用了36个手机用的摄像头并将其集成入一个球体内 质量却只有200g 当你将它高高抛起 它便能记录下从你头顶上空拍摄的图像 整个过程非常简单 你只需进行设定 让相机球在飞到最高位置时自动拍摄即可 假设你从手中竖直向上抛出相机 到达离抛出点10m处进行全景拍摄 若忽略空气阻力的影响 则你在抛出过程中对相机做的功为 g取10m s2 a 10jb 20jc 40jd 200j 答案 解析 考点1 考点2 考点3 考点4 考点5 典例6如图所示 在竖直平面内有一半径为r的圆弧轨道 半径oa水平 ob竖直 一个质量为m的小球自a的正上方p点由静止开始自由下落 小球沿轨道到达最高点b时恰好对轨道没有压力 已知ap 2r 重力加速度为g 则小球从p到b的运动过程中 a 重力做功2mgrb 机械能减少mgrc 合外力做功mgr 答案 解析 考点1 考点2 考点3 考点4 考点5 考点5动能定理在多过程中的应用由于多过程问题的受力情况 运动情况比较复杂 从动力学的角度分析多过程问题往往比较复杂 但是 动能定理由于只需要从力做功和始末两状态动能变化去考虑 无需注意其中运动状态变化的细节 同时动能和功都是标量 无方向性 所以无论是单过程 多过程直线运动还是曲线运动 计算都会特别方便 1 运用动能定理解决问题时 选择合适的研究过程能使问题得以简化 当物体的运动过程包含几个运动性质不同的子过程时 可以选择一个 几个或全部子过程作为研究过程 2 当选择全部子过程作为研究过程 大小恒定的阻力或摩擦力的功的绝对值等于力的大小与路程的乘积 考点1 考点2 考点3 考点4 考点5 典例7 2017浙江4月学考 图中给出了一段 s 形单行盘山公路的示意图 弯道1 弯道2可看作两个不同水平面上的圆弧 圆心分别为o1 o2 弯道中心线半径分别为r1 10m r2 20m 弯道2比弯道1高h 12m 有一直道与两弯道圆弧相切 质量m 1200kg的汽车通过弯道时做匀速圆周运动 路面对轮胎的最大径向静摩擦力是车重的1 25倍 行驶时要求汽车不打滑 sin37 0 6 sin53 0 8 考点1 考点2 考点3 考点4 考点5 1 求汽车沿弯道1中心线行驶时的最大速度v1 2 汽车以v1进入直道 以p 30kw的恒定功率直线行驶了t 8 0s进入弯道2 此时速度恰为通过弯道2中心线的最大速度 求直道上除重力以外的阻力对汽车做的功