高中物理4.3 探究外力做功与物体动能变化的关系课件粤教版新课标必修二.ppt

探究外力做功与物体动能变化的关系 一 动能定理得理论推导 情景 如图所示 质量为m的物体在恒定拉力f的作用下沿水平面运动 经过位移s后 速度由v1增加到v2 已知物体与水平面间的摩擦力恒为f 1 问题 根据情景 利用牛顿第二定律和运动学公式推导出合外力所做的功和物体动能变化的关系 2 推导 3 结论 合外力所做的功等于物体动能的变化 三 动能定理 1 内容 合外力所做的功等于物体动能的变化 2 表达式 w ek ek2 ek1 注 动能定理不仅适用恒力做功和直线运动 同时也适用变力做功和曲线运动 例1 一架喷气式飞机 质量m为5000kg 起飞过程中从静止开始滑跑 当位移达到s为600m时 速度达到起飞速度v 60m s 在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0 02倍 求飞机受到的牵引力 解答 利用动能定理求解 3 总结 应用动能定理解题的基本步骤 1 确定研究对象 明确它的运动过程 2 对物体受力分析 求各个力所做的功 有正功 负功 3 明确初状态和末状态的动能 4 利用动能定理公式列方程求解 思考 有没有其他的方法解答上述例题 解法二 利用牛二定律和运动学公式求解 例2 课本p67例题 已知f f s1 求s 例3 一质量为 kg的物体被人用手由静止向上提升 这时物体的速度是2 s 则下列说法正确的是 a 手对物体做功 jb 合外力对物体做功 jc 合外力对物体做功 jd 物体克服重力做功 j acd 例4 如图所示 一球从高出地面h米处由静止自由落下 不考虑空气阻力 落至地面后并深入地面h米深处停止 若球的质量m 求球在落入地面以下的过程中受到的平均阻力 解 若把球的运动过程作为一个整体考虑 球的初 末动能均为零 据动能定理mg h h fh 0f mg h h h 第2课堂p92 例6 例5 某人从距地面25m高处水平抛出一小球 小球质量100g 出手时速度大小为10m s 落地时速度大小为16m s 取g 10m s2 试求 1 人抛球时对小球做多少功 2 小球在空中运动时克服阻力做功多少 5j17 2j 例6 质量为m的质点在半径为r的半球形容器中从上部边缘由静止下滑 滑到最低点时对容器底部的压力为2mg 则在下滑的过程中 物体克服阻力作了多少功 例7 图中abcd由一段倾斜直轨道和水平直轨道相接 连接处以一小段圆弧来过渡 小滑块在a点从静止状态释放 沿轨道滑下 最后恰好停在c点 已知a点的高度是h a c之间的水平距离是s 求滑块与轨道间的摩擦系数 第2课堂 p98 10 例8 如图所示 质量m 4kg的物体静止在水平面上 在外力f 25n作用下开始运动 已知f与水平方向夹角 37 物体位移为5m时 具有50j的动能 求 此过程中 物体克服摩擦力所做的功 物体与水平面间的动摩擦因数 g 10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 25j 0 25 例9 一质量为m的小球 用长为l的轻绳悬挂于天花板上 小球在水平力f的作用下 从平衡位置p点缓慢地移到q点 此时绳子转过了 角 如图所示 则f做的功为 a mglcos b mgl 1 cos c flsin d fl 变力做功 b 例7 质量为m 2kg的物体 在水平面上以v1 6m s的速度匀速向西运动 若有一个f 8n 方向向北的恒定力作用于物体 在t 2s内物体的动能增加了 a 28jb 64jc 32jd 36je 100j b 例4 以某一速度竖直向上抛出一球 球落回抛出点时的速度为抛出时速度的0 9倍 设空气阻力的大小为球重的k倍 那么k 例6 课本p74 4 例8 如图 斜面倾角为 滑块与斜面的动摩擦因素 从距挡板为s0的位置以