粤教版必修2 动能定理及应用 课件（22张）.pptx

动能定理及应用 观图助学 如图所示 滑雪运动员从山坡上加速滑下 运动员的动能怎样变化 有哪些力对运动员做了功 这些力对运动员做的功与运动员的动能的变化有什么关系 动能定理1 推导 合力对物体所做功与动能变化的关系 如图所示 质量为m的物体 在一恒定拉力f作用下 以初速度v1开始沿水平面运动 经位移s后速度增加到v2 已知物体与水平面的摩擦力恒为f 1 外力做的总功 w 2 由牛顿第二定律得 f f f f s ma 2 内容 合力对物体所做的功等于 3 表达式 w 4 适用范围 既适用于恒力做功 也适用于 既适用于直线运动 也适用于 物体动能的变化 ek2 ek1 变力做功 曲线运动 理解概念 判断下列说法是否正确 1 合外力为零 物体的动能一定不会变化 2 合外力不为零 物体的动能一定会变化 3 物体动能增加 则它的合外力一定做正功 4 合外力对物体做负功 物体的动能可能不变 动能定理的理解 观察探究 歼 15战机是我国自主研发的第一款舰载战斗机 如图1所示 1 歼 15战机起飞时 合力对战机做什么功 战机动能怎么变化 2 歼 15战机着舰时 战机动能怎么变化 合力对战机做什么功 增加阻拦索的原因是什么 图1 答案 1 合力做正功 动能变大 2 动能减小 合力做负功 对战机做负功更多 让战机尽快停下来 探究归纳 1 对动能定理的理解 2 w表示这个过程中合力做的功 它等于各力做功的代数和 2 物理意义 动能定理指出了合力对物体所做的总功与物体动能变化之间的关系 即 若合力做正功 物体的动能增加 若合力做负功 物体的动能减小 做了多少功 动能就变化多少 3 实质 动能定理从能量变化的角度反映了力改变运动的状态时 在空间上的累积效果 试题案例 例1 下列关于运动物体的合外力做功和动能 速度变化的关系 正确的是 a 物体做变速运动 合外力一定不为零 动能一定变化b 若合外力对物体做功为零 则合外力一定为零c 物体的合外力做功 它的速度大小一定发生变化d 物体的动能不变 所受的合外力必定为零解析力是改变物体速度的原因 物体做变速运动时 合外力一定不为零 但合外力不为零时 做功可能为零 动能可能不变 a b错误 物体的合外力做功 它的动能一定变化 速度大小也一定变化 c正确 物体的动能不变 所受合外力做功一定为零 但合外力不一定为零 d错误 答案c 针对训练1 多选 质点在恒力作用下 从静止开始做匀加速直线运动 则质点的动能 a 与它通过的位移成正比b 与它通过的位移的平方成正比c 与它运动的时间成正比d 与它运动的时间的平方成正比 答案ad 动能定理的应用 观察探究 如图2所示 物体 可视为质点 从长为l 倾角为 的光滑斜面顶端由静止滑下 1 物体受几个力作用 各做什么功 怎么求合力的功 2 如何求物体到达斜面底端时的速度大小 能用多种方法求解物体到达斜面底端时的速度大小吗 哪种方法简单 图2 答案 1 物体受重力 支持力两个力的作用 如图所示 探究归纳 1 动力学问题两种解法的比较 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 运算简单 不易出错 2 应用动能定理解题的步骤 1 确定研究对象和研究过程 研究对象一般为单个物体或相对静止的物体组成的系统 2 对研究对象进行受力分析 注意哪些力做功或不做功 3 确定合外力对物体做的功 注意功的正负 4 确定物体的初 末动能 注意动能增量是末动能减初动能 5 根据动能定理列式 求解 试题案例 例2 2018 佛山高一检测 如图3所示 物体在离斜面底端5m处由静止开始下滑 然后滑上与斜面平滑连接的水平面 若物体与斜面及水平面间的动摩擦因数均为0 4 斜面倾角为37 求物体能在水平面上滑行的距离 sin37 0 6 cos37 0 8 图3 解析对物体在斜面上和水平面上受力分析如图所示 方法一分过程列方程 设物体滑到斜面底端时的速度大小为v 物体下滑阶段n1 mgcos37 故f1 n1 mgcos37 由动能定理得 答案3 5m 1 动能定理应用中的研究对象一般为单个物体 2 动能定理的研究过程既可以是运动过程中的某一阶段 也可以是运动全过程 3 通常情况下 某问题若涉及时间或过程的细节 要用牛顿运动定律去解决 某问题若不考虑具体细节 状态或时间 如物体做曲线运动 受力为变力等情况 一般要用动能定理去解决 针对训练2 如图4所示 物体从高h的斜面顶端a由静止滑下 到斜面底端后又沿水平面运动到c点而停止 要使这个物体从c点沿原路返回到a 则在c点处物体应具有的速度大小至少是 答案b 图4 巧用动能定理求变力做功 利用动能定理求变力做功通常有以下两种情况 1 如果物体只受到一个变力的作用 那么w ek2 ek1 只要求出做功过程中物体的动能变化量 ek 也就等于知道了这个过程中变力所做的功 2 如果物体同时受到几个力作用 但是其中只有一个力f1是变力 其他的力都是恒力 则可以先用恒力做功的公式求出这几个恒力所做的功 然后再运用动能定理来间接求变力做的功 w1 w其他 ek 针对练习 如图5所示 质量m 60kg的高山滑雪运动员 从a点由静止开始沿滑道滑下 然后由b点水平飞出 最后落在斜坡上的c点 已知bc连线与水平方向夹角 37 a b两点间的高度差为hab 25m b c两点