吳良才：動(dòng)能定理的應(yīng)用

1、解解釋釋現(xiàn)現(xiàn)象象一、動(dòng)能的概念一、動(dòng)能的概念物體由于運(yùn)動(dòng)而具物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做動(dòng)能有的能叫做動(dòng)能二、動(dòng)能的表達(dá)式二、動(dòng)能的表達(dá)式在光滑的水平面上有一個(gè)質(zhì)量為在光滑的水平面上有一個(gè)質(zhì)量為m的物體，在與運(yùn)動(dòng)方向相同的水平恒力的物體，在與運(yùn)動(dòng)方向相同的水平恒力的作用下發(fā)生一段位移，速度由的作用下發(fā)生一段位移，速度由v1增加增加到到v2，求這個(gè)過程中該力所做的功。，求這個(gè)過程中該力所做的功。二、動(dòng)能的表達(dá)式二、動(dòng)能的表達(dá)式alvv22122lvva22122maF 又FlWFllvvm22122lvvm2212221222121mvmv 二、動(dòng)能的表達(dá)式二、動(dòng)能的表達(dá)式21222121mvmv

2、WF221mvEk物體的動(dòng)能等于物體的質(zhì)量與物體物體的動(dòng)能等于物體的質(zhì)量與物體速度的二次方的乘積的一半。速度的二次方的乘積的一半。 單位：?jiǎn)挝唬篔 標(biāo)量標(biāo)量1 1、我國(guó)發(fā)射的第一顆人造地球衛(wèi)星，質(zhì)量我國(guó)發(fā)射的第一顆人造地球衛(wèi)星，質(zhì)量為為173 kg173 kg，軌道速度為，軌道速度為7.2km/s,7.2km/s,求它求它的動(dòng)能是多少的動(dòng)能是多少? ?2mv2 21 1E Ek k例與練例與練J J) )1 10 0( (7 7. .2 21 17 73 32 21 12 23 3J J1 10 04 4. .4 48 89 92 2、關(guān)于動(dòng)能，下列說法正確的是（）關(guān)于動(dòng)能，下列說法正確的是（

3、）A A、動(dòng)能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài)動(dòng)能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài)B B、動(dòng)能不可能是負(fù)的動(dòng)能不可能是負(fù)的C C、一定質(zhì)量的物體，動(dòng)能變化時(shí)，速度一定變化；一定質(zhì)量的物體，動(dòng)能變化時(shí)，速度一定變化；但速度變化時(shí)，動(dòng)能不一定變化但速度變化時(shí)，動(dòng)能不一定變化DD、物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能不變物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能不變例與練例與練BCDBCD21222121mvmvWF221mvEk力在一個(gè)過程中對(duì)物體所做的力在一個(gè)過程中對(duì)物體所做的功功，等于物體在這個(gè)過程中等于物體在這個(gè)過程中動(dòng)能的變化動(dòng)能的變化。12kkFEEW三、動(dòng)能定理三、動(dòng)能定理W合合Ek2Ek1合力做合力做的功的功末態(tài)的動(dòng)

4、能末態(tài)的動(dòng)能初態(tài)的初態(tài)的動(dòng)能動(dòng)能W合合= = - -mv121 12 2mv221 12 21 1內(nèi)容：合力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的增加。內(nèi)容：合力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的增加。3.W3.W合合：指總功：指總功W總總=F合合sW總總=W1+W2+W3+4.4.雖從恒力作用下的直線運(yùn)動(dòng)推出，但對(duì)變力與雖從恒力作用下的直線運(yùn)動(dòng)推出，但對(duì)變力與曲線運(yùn)動(dòng)都適用曲線運(yùn)動(dòng)都適用5.5.是標(biāo)量式。是標(biāo)量式。2.2.物理意義物理意義: :定量描述了動(dòng)能變化大小與總功的關(guān)系定量描述了動(dòng)能變化大小與總功的關(guān)系動(dòng)能定理的運(yùn)用動(dòng)能定理的運(yùn)用例例1：質(zhì)量為：質(zhì)量為m=2kg的物體，放在粗糙水平面上，動(dòng)摩擦因數(shù)的

5、物體，放在粗糙水平面上，動(dòng)摩擦因數(shù)為為0.4，受到恒定拉力，受到恒定拉力F=12N的作用從靜止開始運(yùn)動(dòng)，求運(yùn)動(dòng)的作用從靜止開始運(yùn)動(dòng)，求運(yùn)動(dòng)L=4m時(shí)的速度。時(shí)的速度。221mvmgLFLmamgFaLv220)(211SSmgFS若若F作用作用S1=2m撤去，還能運(yùn)動(dòng)多遠(yuǎn)？撤去，還能運(yùn)動(dòng)多遠(yuǎn)？1mamgF1122Sav2mamg 22220Sav（1）確定確定研究對(duì)象研究對(duì)象，畫出過程示意圖；，畫出過程示意圖；應(yīng)用動(dòng)能定理解題的一般步驟：應(yīng)用動(dòng)能定理解題的一般步驟：（2）分析物體的分析物體的受力受力，明確各力做功的情，明確各力做功的情況，并確定外力所做的況，并確定外力所做的總功總功；（3）分析

6、物體的分析物體的運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，明確物體的初、末狀，明確物體的初、末狀態(tài)，確定初、末狀態(tài)的動(dòng)能及態(tài)，確定初、末狀態(tài)的動(dòng)能及動(dòng)能的變化動(dòng)能的變化；（4）根據(jù)動(dòng)能定理根據(jù)動(dòng)能定理列方程列方程求解；求解；例例2 2：質(zhì)量為：質(zhì)量為mm的小球從距沙坑表面的小球從距沙坑表面h h高處自由落體，高處自由落體，進(jìn)入沙坑，小球在沙坑中運(yùn)動(dòng)的最大深度為進(jìn)入沙坑，小球在沙坑中運(yùn)動(dòng)的最大深度為d d，求，求小球在沙坑中運(yùn)動(dòng)受到的平均阻力大小。小球在沙坑中運(yùn)動(dòng)受到的平均阻力大小。00)(fddhmg方法二：對(duì)全過程方法二：對(duì)全過程由動(dòng)能定理得由動(dòng)能定理得:ddhmgf)(h hd dmgmgmgmgf f例例3：如圖所示，

7、質(zhì)量為：如圖所示，質(zhì)量為m的物體，從高為的物體，從高為h光滑光滑1/4圓弧面頂端由靜止開始沿斜面下滑，最后停在水平面圓弧面頂端由靜止開始沿斜面下滑，最后停在水平面上，已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為上，已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，求：，求：物體在水平面上滑行的距離物體在水平面上滑行的距離(不計(jì)斜面與平面交接處不計(jì)斜面與平面交接處的動(dòng)能損失的動(dòng)能損失)若圓弧粗糙，物體滑至圓弧底端時(shí)的速度為若圓弧粗糙，物體滑至圓弧底端時(shí)的速度為求物體在圓弧上運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做的功求物體在圓弧上運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做的功gh23優(yōu)越性：求變力功！優(yōu)越性：求變力功！作業(yè)：?jiǎn)栴}與練習(xí)作業(yè)：?jiǎn)栴}與練習(xí)P74：2

8、，4，5課外：課外：“名師名師”P106：1，2，3，4，5，6，7，10，11W合合= = - -mv121 12 2mv221 12 2W合合0,W合合0,1 12 2mv12mv222 21 1合外力做正功，動(dòng)能增加；合力做負(fù)功，動(dòng)能減小合外力做正功，動(dòng)能增加；合力做負(fù)功，動(dòng)能減小【例【例1 1】某同學(xué)從高為某同學(xué)從高為h 處以速度處以速度v0 0 水平拋出一水平拋出一個(gè)鉛球，求鉛球落地時(shí)速度大小。個(gè)鉛球，求鉛球落地時(shí)速度大小。 v0vmg2022121mvmvmghghvv220動(dòng)能定理適用于動(dòng)能定理適用于曲線運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)【例【例2】：質(zhì)量為】：質(zhì)量為m=2kg的物體，放在粗糙水平的物

9、體，放在粗糙水平面上，動(dòng)摩擦因數(shù)為面上，動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4，受到恒定拉力，受到恒定拉力F=12N的作用從靜止開始運(yùn)動(dòng)，的作用從靜止開始運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)作用作用1m后撤去，求物后撤去，求物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。g=10m/s21mamgFsavt1112mamg savt5.022122asv 對(duì)恒力作用且涉及時(shí)間對(duì)恒力作用且涉及時(shí)間問題問題,一般要用牛頓運(yùn)動(dòng)定律一般要用牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解求解動(dòng)能定理適用于動(dòng)能定理適用于變力變力做功做功【例【例2 2】一質(zhì)量為一質(zhì)量為mm的小球，用長(zhǎng)為的小球，用長(zhǎng)為L(zhǎng) L的輕繩懸的輕繩懸掛于天花板上，小球在水平力掛于天花板上，小球在水平力F F的作用下，從最的作用下

10、，從最低點(diǎn)低點(diǎn)P P點(diǎn)點(diǎn)緩慢緩慢地移到地移到QQ點(diǎn)，此時(shí)繩子轉(zhuǎn)過了點(diǎn)，此時(shí)繩子轉(zhuǎn)過了 角，角，如圖所示，則力如圖所示，則力F F做的功為（做的功為（ ） A AmgLcosmgLcos B BmgL(1mgL(1coscos) )C CFLsinFLsin DDFLFLmgmgT T變力變力“名師名師”P10712因摩擦力小于下滑力，故因摩擦力小于下滑力，故滑塊最終停在擋板處?；瑝K最終停在擋板處。對(duì)滑塊運(yùn)動(dòng)的全過程，由動(dòng)能定理有：對(duì)滑塊運(yùn)動(dòng)的全過程，由動(dòng)能定理有：200210cossinmvmgSmgxcos2cossin200gmvxS重力做功與路徑無關(guān)。重力做功與路徑無關(guān)。摩擦力功中的摩擦

11、力功中的“S”是路程。是路程。弄清物理情景！弄清物理情景！ 求變力做功問題求變力做功問題 （與機(jī)車相聯(lián)系的問題）（與機(jī)車相聯(lián)系的問題）“名師名師”P10714先變加速，當(dāng)先變加速，當(dāng)F=f時(shí)，達(dá)最大速度。時(shí)，達(dá)最大速度。21121mmvfsPtNvPfm250024/60000關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后，做勻減速。關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后，做勻減速。2/5 . 0smmfamavsm576222svstm482/22120021ssst501 牛頓第二定律是牛頓第二定律是矢量式矢量式，反映的是力與，反映的是力與加速度的加速度的瞬時(shí)關(guān)系瞬時(shí)關(guān)系； 動(dòng)能定理是動(dòng)能定理是標(biāo)量式標(biāo)量式，反映做功過程中總，反映做功過程中總功與功與始末狀態(tài)始末狀態(tài)動(dòng)能變化的關(guān)系。動(dòng)能變化的關(guān)系。 動(dòng)能定理和