2、动能定理的案例分析

1、3.3 动能定理的应用,（沪教版：必修二）,制作人：严珍静,学习目标定位 1.能灵活运用合力做功的两种求法。 2.会用动能定理分析变力做功。 3.熟悉应用动能定理的步骤，领会应用动能定理解题的优越性。,重点： 1进一步理解动能定理，能够运用动能定理分析和解决实际问题 2通过对案例的分析，找出案例中所体现的物理规律及解题方法 难点：通过分析，加深对动能定理内涵的准确把握，掌握应用动能定理的解题方法,学习探究区,一、研究汽车的制动距离,二、合力做功与动能变化,三、由动能定理求变力的功,一、研究汽车的制动距离,例1如图所示，质量为m的汽车正以速度v1运动，刹车后，经过位移s后的速度为v2，若阻力为f

2、，则汽车的制动距离与汽车的初速度的关系如何？,解析,由动能定理得：,规律总结,返回,(1)在f一定的情况下：smv12，即初动能越大，位移s越大,(2)对于给定汽车(m一定)，若f相同，则sv12，即初速度越大，位移s就越大若水平路面的动摩擦因数一定，则,1(汽车制动距离)一辆汽车以v16 m/s的速度沿水平路面行驶时，急刹车后能滑行s13.6 m，如果以v28 m/s的速度行驶，在同样的路面上急刹车后滑行的距离s2应为() A6.4 m B5.6 m C7.2 m D10.8 m,解析,1合力做功的求法,二、合力做功与动能变化,(1)一般方法：W合W1W2(即合力做的功等于各力对物体做功的代

3、数和)对于多过程问题总功的计算必须用此方法,(2)多个恒力同时作用下的匀变速运动：W合F合scos .,2合力做功与动能的变化的关系,合力做功与动能的变化满足动能定理，其表达式有 两种：,(1)W1W2Ek,(2)W合Ek.,例2如图所示，利用斜面从货车上卸货，每包货物的质量m20 kg，斜面倾角37，斜面的长度s0.5 m，货物与斜面间的动摩擦因数0.2，求货物由静止开始滑到底端的动能(取g10 m/s2),解析,由动能定理得：,返回,2(合力做功与动能变化)如图所示，质量m2.0 kg的物体在恒力F20 N作用下，由静止开始沿水平面运动的距离s1.0 m，力F与水平面的夹角37，物体与水平

4、面间的动摩擦因数0.5，求该过程中：(sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2) (1)拉力F对物体所做的功W； (2)地面对物体的摩擦力f的大小； (3)物体获得的动能Ek.,20 N,1m,(1)根据功的公式：WFscos ,解析,解得：W16 J,(2)对物体进行受力分析,竖直方向:NFsin 37mg0,fuN4 N,2(合力做功与动能变化)如图所示，质量m2.0 kg的物体在恒力F20 N作用下，由静止开始沿水平面运动的距离s1.0 m，力F与水平面的夹角37，物体与水平面间的动摩擦因数0.5，求该过程中：(sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2)

5、(1)拉力F对物体所做的功W； (2)地面对物体的摩擦力f的大小； (3)物体获得的动能Ek.,20 N,1m,(3)根据动能定理：,解析,W fS= Ek 0,1利用动能定理求变力所做的功是最常用的方法，具体做法如下：,三、由动能定理求变力的功,(1)如果物体只受到一个变力的作用，那么WEk2Ek1，只需求出做功过程中物体动能的变化量Ek，也就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的作用，但是其中只有一个力F是变力，其 他力都是恒力，则可以先用恒力做功的公式求出几个恒力所做的功，然后再用动能定理来间接求变力做的功：WFW其他Ek.,(1)选取研究对象和研究过程,2应用动能

6、定理解题的一般步骤,(2)对研究对象进行受力分析，(研究对象以外的物体施加于研究对象的力都要分析，含重力),(3)写出该过程中合外力做的功，或分别写出各个力做的功(注意功的正负)如果研究过程中物体受力情况有变化，要分别写出该 力在各个阶段做的功,(4)写出物体的初、末态动能，确定动能的增量,(5)按照动能定理列式求解，必要时说明并验算,变力,例3如图所示，斜槽轨道下端与一个半径为0.4 m的圆形轨道相连接一个质量为0.1 kg的物体从高为H2 m的A点由静止开始滑下，运动到圆形轨道的最高点C处时，对轨道的压力等于物体的重力求物体从A运动到C的过程中克服摩擦力所做的功(g取10 m/s2),在C点：,解析,受力分析,Fmg,解得Wf0.8 J,从A到C，由动能定理：,3(利用动能定理求变力的功)某同学从h5 m高处，以初速度v08 m/s抛出一个质量为m0.5 kg的橡皮球，测得橡皮球落地前瞬间速度为12 m/s，求该同学抛球时所做的功和橡皮球在空中运动时克服空气阻力做的功