物理（人教版必修2）课件培优课（六）动能定理的应用

第七章机械能守恒定律培优课(六)动能定理的应用一、动能1．动能的表达式是什么？2．同一物体动能变化，速度是否一定变化？速度变化动能是否一定变化？提示：动能变化速度一定变化，速度变化动能不一定变化．二、动能定理1．写出动能定理的表达式．2．怎样求合外力的功？你能想出几种方法？提示：利用功的公式W＝Flcosα或先求各力的功再求代数和；若功率恒定也可利用W＝Pt来求．3．根据动能定理表达式中涉及的物理量，能否求变力的功？提示：可以．可求动能的变化量间接求出变力的功．三、应用动能定理的优越性1．由于动能定理反映的是物体在两个状态间动能的变化与其所受的外力做功的量值关系，所以对由初始状态到终了状态这一过程中物体的运动性质、运动轨迹、做功的力是恒力还是变力等诸多因素不必加以考虑，即应用动能定理不受这些问题的限制．2．用牛顿运动定律解题时，涉及的有关的物理量比较多，如F、m、a、x、v、t等，同时对运动过程中的细节问题也要充分关注，而用动能定理解题时所涉及的物理量就只有F、x、m、v，它不需要了解运动的具体过程，而只考虑始、末两个状态的动能和外力所做的功，因此可以把不同的运动过程合并为一个全过程来处理． (2016·全国卷Ⅲ)如图，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P.它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W.重力加速度大小为g.设质点P在最低点时，向心加速度的大小为a，容器对它的支持力大小为N，则(

)答案：AC【题后总结】动能定理既适用于直线运动，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，既可以是同时作用，也可以是分段作用，只要能够求出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．答案：C

质量为3000t的火车，以额定功率自静止出发，所受阻力恒定，经过103s行驶12km达最大速度vmax＝72km/h，求：(1)列车的额定功率；(2)运动中所受阻力．答案：(1)1.5×106W

(2)7.5×104N【题后总结】机车以恒定功率启动时，其牵引力是变力，不能直接应用牛顿第二定律或功的公式．这时可利用W＝Pt求牵引力的功．答案：D

质量为1kg的物体以某一初速度在水平地面上滑行，由于受到地面摩擦阻力作用，其动能随位移变化的图象如图所示，g取10m/s2，则物体在水平地面上(

)A．所受合外力大小为5NB．滑行的总时间为4sC．滑行的加速度大小为1m/s2D．滑行的加速度大小为2.5m/s2答案：BD【题后总结】根据图象描述的过程跟物体的实际运动结合起来是解决此类问题的关键.

3．某物体在竖直方向上的力F和重力作用下，由静止向上运动，物体动能随位移变化图象如图所示，已知O～h1段F不为零，h1～h2段F＝0，则关于功率下列说法正确的是(

)解析：根据物体动能随位移变化图象可知，动能先增大后减小，物体的速度先增大后减小，O～h2段，重力的功率先增大后减小，选项A错误．O～h1段，动能先增大后减小，则合力先向上后向下，则拉力一直减小到0，速度先增大后减小，故拉力F的功率可能先增大后减小，选项B正确．O～h2段，整个过程合力的功率为0有三处，其中一处是动能最大时合力为0，因此，合力的功率可能先增大后减