高三物理一轮复习 第5章第2讲 动能 动能定理课件 鲁科版.ppt

机械能 2 动能动能定理 第五章 1 动能 1 定义 物体由于而具有的能量叫做动能 2 公式 ek 3 单位 1j 1n m 1kg m2 s2 4 动能是标量 且恒为非负值 运动 焦耳 2 动能定理内容 动能定理表述了合外力做功和动能的变化之间的关系 合外力在一个过程中对物体所做的功 等于物体在这个过程中动能的 1 对单个物体 动能定理可表述为 合外力做的功等于物体动能的变化 这里的合外力指物体受到的所有外力的合力 包括重力 表达式为 或w ek 2 对于多过程 多外力的物体系统 动能定理也可以表述为 所有外力对物体做的等于物体动能的变化 变化量 f合s ek2 ek1 总功 运用动能定理求解力学参量如图5 2 1所示 物体从高为ae h1 2m 倾角 37 的坡滑到底后又经过bc l 20m的一段水平距离 再沿另一倾角 30 的斜坡滑到顶端d而停止 df h2 1 75m 设物体与各段表面的动摩擦因数都相同 求动摩擦因数 保留一位有效数字 由动能定理w总 得 mgh1 mgcos mgl mgcos mgh2 0 解得 0 01 图5 2 1 在动力学中加速度a通过牛顿运动定律建立起了运动学参量和力学参量的桥梁 同样通过动能定理也可以在力学和运动学中建立联系 所以在用动能定理解题时 在确定始末状态量时也一定要进行受力分析和过程分析 一辆汽车在平直的路面上以恒定功率由静止开始行驶 设所受阻力大小不变 其牵引力f与速度v的关系如图5 2 2所示 加速过程结束时对应图中的b点 所用的时间t 10s 经历的路程s 60m 此后汽车做匀速直线运动 求 1 汽车所受阻力的大小 2 汽车的质量 图5 2 2 运用动能定理求解运动学参量如图5 2 3所示 abcd是一个盆式容器 盆内侧壁与盆底bc的连接处都是一段与bc相切的圆弧 bc为水平的 其长度d 0 50m 盆边缘的高为h 0 30m 在a处放一个质量为m的小物块并让其从静止出发下滑 已知盆内侧壁是光滑的 而盆底bc面与物块间的动摩擦因数为 0 10 小物块在盆内来回滑动 最后停下来 则停的地点到b的距离是 a 0 50mb 0 25mc 0 10md 0 图5 2 3 由于bc面粗糙 物块在bc面上往返运动不断消耗机械能 直至停止运动 设物块在bc面上运动的总路程为s 根据动能定理 w合 ek ek0得 mgh mgs 0 解得s 3m 因为 6 可见物块最后停在b点 选项d正确 本题要注意两个问题 1 从b c和c b盆底与小物块间的摩擦力方向不同 但大小不变 故求摩擦力做的总功可用f s路程表示 2 重力做功与路程无关 这点和摩擦力做功的特点不同 要注意 如图5 2 4所示 质量m 0 5kg的小球从距离地面高h 5m处自由下落 到达地面时恰能沿凹陷于地面的半圆形槽壁运动 半圆形槽的半径r 0 4m 小球到达槽最低点时速率恰好为10m s 并继续沿槽壁运动直到从槽左端边缘飞出且沿竖直方向上升 下落 如此反复几次 设摩擦力大小恒定不变 取g 10m s2 求 1 小球第一次飞出半圆形槽上升到距水平地面的高度h为多少 2 小球最多能飞出槽外几次 图5 2 4 运用动能定理求解变力所做的功如图5 2 5所示 一个质量为m的圆环套在一根固定的水平直杆上 环与杆的动摩擦因数为 现给环一个向右的初速度v0 如果在运动过程中还受到一个方向始终竖直向上的力f的作用 已知力f的大小f kv k为常数 v为环的运动速度 则环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功 假设杆足