高中物理探究功与物体速度变化的关系（动能定理）课件必修2动能定理应用2.ppt

动能定理应用 复习提问 1 动能定理内容 合外力做的功或各外力做功的代数和等于物体动能的变化量 2 表达式 1 动能定理的计算式为标量式 v为相对同一参考系的速度 中学物理中的一般取地球为参考系 2 动能定理的研究对象是单一物体 或者可以看成单一物体的物体系 3 动能定理既适用于物体的直线运动 也适用于曲线运动 既适用于恒力做功 也适用于变力做功 力可以是各种性质的力 既可以同时作用 也可以分段作用 只要求出在作用过程中各力做功的多少和正负即可 这些正是动能定理解题的优越性所在 4 若物体运动过程中包含几个不同过程 应用动能定理时 可以分段考虑 也可以全过程为整体来处理 例1 一铅球从高出地面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 若球的质量为m 求球在落入地面以下的过程中受到的平均阻力 m h h m 解析 球的运动可分两个过程 先自由落地到地面 在地面下作减速运动 设球落到地面时速度为v 由动能定理可得 第二过程 有重力和阻力做功 同理可得 解以上两方程可得 第二种解法 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 由动能定理列式 mg h h fh 0 解得 看来 第二种解法简捷快速 但两种解法都要遵循以下步骤 1 确定研究对象 2 对研究对象受力分析 并判断各力做功情况 3 明确物体在运动中 初末状态的动能值 4 由动能定理 列出方程式 必要时要借助其它物理方程 例2 用拉力f使一个质量为m的木箱由静止开始在水平冰道上移动s 拉力f跟木箱前进的方向的夹角为a 木箱与冰道间的动摩擦因数为u 求 木箱获得的速度 解析 物体受四个力 重力 拉力 摩擦力 支持力 n fsina mg o 解 得 v 例3m从高为h 长为s的斜面顶端以加速度a由静止起滑到底端时的速度为v 斜面倾角为 动摩擦因数为 则下滑过程克服摩擦力做功为 a mgh mv2 2b mgsin ma sc mgscos d mgh abc 例4 物体在离底端4m处由静止滑下 若物体在斜面上和水平面上动摩擦因数均为0 5 斜面倾角斜面与平面间有一小段圆弧连接 求物体能在水平面上滑行多远 370 370 动能定理应用 1 确定研究对象 2 对研究对象受力分析 并判断各力做功情况 3 明确物体在运动中 初末状态的动能值 4 由动能定理 列出方程式 必要时要借助其它物理方程 例5如图所示 为四分之一圆弧轨道 半径为0 8m bc是水平轨道 长3m bc处的动摩擦因数为 现有质量m 1kg的物体 自a点从静止起下滑到c点刚好停止 求 物体在轨道ab段所受的阻力对物体做的功 解析 物体在从a滑到c的过程中 有重力 ab段的阻力 ac段的摩擦力共三个力做功 由于物体在ab段受的阻力是变力 做的功不能直接求 设物体在轨道ab段所受的阻力对物体做的功为 从a到c 根据动能定理 代入数据得 1 一物体质量为2 它的速度从1m s加快到2m s 跟把此物体的速度从5m s加快到6m s 哪种情况下动能变化量大 哪种情况下合外力做的功多 后一种情况 2 一个质量为2 的物体 静止在光滑水平面上 在30n的水平力作用下 移动3m的距离 物体的动能是多少 90焦耳 3 质量为m的物体静止在水平桌面上 它与桌面之间的动摩擦因数为u 物体在水平力f作用下开始运动 发生位移s1时 撤去力f 问物体还能运动多远 1 物体仅受f1 f2两个力作用 二力间夹角为a 从静止开始移动2m 下列情况中物体获得动能最多的是 a f1 8nf2 0a 0b f1 6nf2 8na 900 c f1 8nf2 8na 1200d f1 6nf2 6na 900 课堂训练 2 一个质量为1 的物体被人用手由静止向上提升1 m 这时物体的速度是2m s g 10m s 则下列说法正确的 a 动能变化量2焦耳b 合外力对物体做功2焦耳c 手对物体做功12焦耳d 物体克服重力做功10焦耳 2 某人用力f从地面由静止匀加速竖直向上提起一重物 重物的质量为m 加速度为a 那么当重物上升的高度为h时 重物的动能为 a fhb mahc mghd f mg h 3 质量为m的物块 在沿斜面方向的恒力f作用下 沿粗糙的斜面匀速地由a点移动至b点 物块上升的高