動能定理應(yīng)用

1、WEk2Ek122211122Wm vm v 應(yīng)用動能定理的一般解題步驟：應(yīng)用動能定理的一般解題步驟：1、確定、確定研究對象研究對象，進行受力分析，認(rèn)，進行受力分析，認(rèn)真畫出真畫出受力分析示意圖受力分析示意圖；2、確定研究的物理過程（起點和終點），、確定研究的物理過程（起點和終點），分析這過程中分析這過程中有哪些力對研究對象作功，有哪些力對研究對象作功，作了多少功，正功還是負(fù)功，作了多少功，正功還是負(fù)功，求出求出總功總功；3、確定研究過程、確定研究過程起點和終點起點和終點的動能，列的動能，列出動能定理表達式；出動能定理表達式；動能定理的應(yīng)用動能定理的應(yīng)用1、常規(guī)題（勻變速直線運動）、常規(guī)題（勻

2、變速直線運動）3、求變力做功問題、求變力做功問題2、求解曲線運動問題、求解曲線運動問題4、多過程問題、多過程問題5、其它問題、其它問題 1、常規(guī)題（勻變速直線運動）、常規(guī)題（勻變速直線運動）方法一、牛頓運動定律方法一、牛頓運動定律方法二、動能定理方法二、動能定理解：課本課本:P74 問題與練習(xí)問題與練習(xí) 1 3 4 5其中其中3、4題做作業(yè)本上題做作業(yè)本上 某人從距地面某人從距地面25m高處水平拋出一小球，高處水平拋出一小球，小球質(zhì)量小球質(zhì)量100g，出手時速度大小為，出手時速度大小為10m/s,落地時速度大小為落地時速度大小為16m/s，取，取g=10m/s2，試求：試求：（1）人拋球時對小

3、球做多少功？人拋球時對小球做多少功？（2）小球在空中運動時克服阻力做功多）小球在空中運動時克服阻力做功多少？少？2、求解曲線運動問題、求解曲線運動問題列式時要注意列式時要注意W合合和和Ek的正負(fù)的正負(fù)解：解：VV0H列式時要注意列式時要注意W合合和和Ek的正負(fù)的正負(fù)牛頓運動定律牛頓運動定律動能定理動能定理適用條件適用條件只能研究物體在恒只能研究物體在恒力作用下做直線運力作用下做直線運動的情況動的情況對于物體在恒力或變力作用下對于物體在恒力或變力作用下做直線運動或曲線運動均適用做直線運動或曲線運動均適用應(yīng)用方法應(yīng)用方法要考慮運動過程的要考慮運動過程的每一個細節(jié)每一個細節(jié)只考慮各力的做功情況及初、

4、只考慮各力的做功情況及初、末狀態(tài)的動能末狀態(tài)的動能運算方法運算方法矢量運算矢量運算代數(shù)運算代數(shù)運算相同點相同點確定研究對象，對物體進行受力分析和運動過程分析確定研究對象，對物體進行受力分析和運動過程分析結(jié)論結(jié)論應(yīng)用動能定理解題不涉及加速度、時間，不涉及矢量應(yīng)用動能定理解題不涉及加速度、時間，不涉及矢量運算，運算簡單，不易出錯運算，運算簡單，不易出錯(一般直線運動一般直線運動)用拉力用拉力F F使一個質(zhì)量為使一個質(zhì)量為m m的木箱由靜止開始的木箱由靜止開始在水平冰道上移動了在水平冰道上移動了s s，拉力，拉力F F跟木箱前進跟木箱前進的方向的夾角為的方向的夾角為，木箱與冰道間的摩擦，木箱與冰道間

5、的摩擦因數(shù)為因數(shù)為，求木箱獲得的速度？，求木箱獲得的速度？ 變式變式 多過程問題多過程問題 直線運動直線運動鐵球鐵球1m高處掉入沙坑高處掉入沙坑,則已知鐵球在下陷則已知鐵球在下陷過程中受到沙子的平均阻力為鐵球重力的過程中受到沙子的平均阻力為鐵球重力的21倍倍,則鐵球在沙中下陷深度為多少則鐵球在沙中下陷深度為多少m?Hh多過程問題多過程問題 （直線運動）（直線運動）Hhmgmgf解法一：分段列式解法一：分段列式2102mgHmv自由下落：自由下落：2102mghfhmv沙坑減速：沙坑減速：解法二：全程列式解法二：全程列式()0mg Hhfhh=0.05mh=0.05m一物體靜止在不光滑的水平面上

6、，已知一物體靜止在不光滑的水平面上，已知m=1kgm=1kg， =0.1,=0.1,現(xiàn)用水平外力現(xiàn)用水平外力F=2NF=2N拉拉其運動其運動5m5m后立即撤去水平外力后立即撤去水平外力F,F,求其還求其還能滑多遠能滑多遠? ?Fv0vl =0.1=0.1ffx=0=0 例例2 2、多過程問題、多過程問題 直線運動直線運動X=5m質(zhì)量為質(zhì)量為20g20g的子彈，以的子彈，以300m/s300m/s的速度水平的速度水平射入厚度是射入厚度是10mm10mm的鋼板，射穿后的速度是的鋼板，射穿后的速度是100m/s100m/s，子彈受到的平均阻力是多大？，子彈受到的平均阻力是多大？lmfv0v 例例3

7、3、子彈問題、子彈問題f=8 104N例例5 5、如圖所示、如圖所示, ,光滑光滑1/41/4圓弧半徑為圓弧半徑為0.8m,0.8m,有一質(zhì)量為有一質(zhì)量為1.0kg1.0kg的物體自的物體自A A點從點從靜止開始下滑到靜止開始下滑到B B點點, ,然后沿水平面前進然后沿水平面前進4m,4m,到達到達C C點停止點停止. .求求: :(1)(1)在物體沿水平運動中摩擦力做的功在物體沿水平運動中摩擦力做的功. .(2)(2)物體與水平面間的動摩擦因數(shù)物體與水平面間的動摩擦因數(shù). .oABCGfRx(1) -8J(2) 0.2變力變力例例1 1如圖所示，斜槽軌道下端如圖所示，斜槽軌道下端與一個半徑為

8、與一個半徑為0.4m的圓形軌道的圓形軌道相連接一個質(zhì)量為相連接一個質(zhì)量為0.1kg的物的物體從高為體從高為H2m的的A點由靜止點由靜止開始滑下，運動到圓形軌道的開始滑下，運動到圓形軌道的最高點最高點C處時，對軌道的壓力等處時，對軌道的壓力等于物體的重力求物體從于物體的重力求物體從A運動運動到到C的過程中克服摩擦力所做的的過程中克服摩擦力所做的功功(g取取10m/s2)在在C點：點：2FmgmR+=v0m/s=vmgF受力分受力分析析Fmg22 2m/sCgrv212(2 )0fmg HrWmv解得解得Wf0.8J從從A到到C，由動能定理：，由動能定理：一、利用動能定理求變力的功一、利用動能定理

9、求變力的功例例3 3 如圖所示，質(zhì)量如圖所示，質(zhì)量m0.1kg的金屬的金屬小球從距水平面小球從距水平面h2.0m的光滑斜面上的光滑斜面上由靜止開始釋放，運動到由靜止開始釋放，運動到A點時無能量點時無能量損耗，水平面損耗，水平面AB是長是長2.0m的粗糙平面，的粗糙平面，與半徑為與半徑為R0.4m的光滑的半圓形軌道的光滑的半圓形軌道BCD相切于相切于B點，其中圓軌道在豎直平點，其中圓軌道在豎直平面內(nèi)，面內(nèi)，D為軌道的最高點，小球恰能通為軌道的最高點，小球恰能通過最高點過最高點D，求：，求：(g10m/s2)(1)小球運動到小球運動到A點時的速度大??；點時的速度大小；(2)小球從小球從A運動到運動

10、到B時摩擦阻力所做的功；時摩擦阻力所做的功；(3)小球從小球從D點飛出后落點點飛出后落點E與與A的距離的距離三、功率的計算三、功率的計算A2A2mmghv 只有重力做功只有重力做功 摩擦力做負(fù)功摩擦力做負(fù)功 只有重力做負(fù)功只有重力做負(fù)功2m(1)(1)滑到滑到A點點的過程，的過程，由動能定理：由動能定理：A= 2gh 2 10m/sv00m/sv(2)(2)在在D點：點：2DmRmgvD2m/sv例例3 3 如圖所示，質(zhì)量如圖所示，質(zhì)量m0.1kg的金屬的金屬小球從距水平面小球從距水平面h2.0m的光滑斜面上的光滑斜面上由靜止開始釋放，運動到由靜止開始釋放，運動到A點時無能量點時無能量損耗，水

11、平面損耗，水平面AB是長是長2.0m的粗糙平面，的粗糙平面，與半徑為與半徑為R0.4m的光滑的半圓形軌道的光滑的半圓形軌道BCD相切于相切于B點，其中圓軌道在豎直平點，其中圓軌道在豎直平面內(nèi)，面內(nèi)，D為軌道的最高點，小球恰能通為軌道的最高點，小球恰能通過最高點過最高點D，求：，求：(g10m/s2)(1)小球運動到小球運動到A點時的速度大?。稽c時的速度大??；(2)小球從小球從A運動到運動到B時摩擦阻力所做的功；時摩擦阻力所做的功；(3)小球從小球從D點飛出后落點點飛出后落點E與與A的距離的距離學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)探究區(qū)探究區(qū)三、功率的計算三、功率的計算A22DA22fmmWmgh-vv 只有重力做功只有重

12、力做功 摩擦力做負(fù)功摩擦力做負(fù)功 只有重力做負(fù)功只有重力做負(fù)功2m(2)從從A點點到到D點，點，由動能定理：由動能定理：00m/sv1JfW (3)小球從小球從D點飛出后做平拋運動點飛出后做平拋運動：例例3 3 如圖所示，質(zhì)量如圖所示，質(zhì)量m0.1kg的金屬的金屬小球從距水平面小球從距水平面h2.0m的光滑斜面上的光滑斜面上由靜止開始釋放，運動到由靜止開始釋放，運動到A點時無能量點時無能量損耗，水平面損耗，水平面AB是長是長2.0m的粗糙平面，的粗糙平面，與半徑為與半徑為R0.4m的光滑的半圓形軌道的光滑的半圓形軌道BCD相切于相切于B點，其中圓軌道在豎直平點，其中圓軌道在豎直平面內(nèi)，面內(nèi)，D

13、為軌道的最高點，小球恰能通為軌道的最高點，小球恰能通過最高點過最高點D，求：，求：(g10m/s2)(1)小球運動到小球運動到A點時的速度大??；點時的速度大?。?2)小球從小球從A運動到運動到B時摩擦阻力所做的功；時摩擦阻力所做的功；(3)小球從小球從D點飛出后落點點飛出后落點E與與A的距離的距離學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)探究區(qū)探究區(qū)三、功率的計算三、功率的計算A2g2R2t 只有重力做功只有重力做功 摩擦力做負(fù)功摩擦力做負(fù)功 只有重力做負(fù)功只有重力做負(fù)功2m(3)豎直方向做自由落體運動豎直方向做自由落體運動：00m/sv=1.2mEA ABEB水平水平方向勻速方向勻速xBEvDt0.8m4Rg0.4st例例2

14、 2如圖所示，如圖所示，ABCD為一位于為一位于豎直平面內(nèi)的軌道，其中豎直平面內(nèi)的軌道，其中BC水水平，平，A點比點比BC高出高出10m，BC長長1m，AB和和CD軌道光滑且與軌道光滑且與BC平平滑連接一質(zhì)量為滑連接一質(zhì)量為1kg的物體，的物體，從從A點以點以4m/s的速度開始運動，的速度開始運動，經(jīng)過經(jīng)過BC后滑到高出后滑到高出C點點10.3m的的D點速度為零點速度為零(g取取10m/s2)求：求：(1)物體與物體與BC軌道間的動摩擦因軌道間的動摩擦因數(shù)；數(shù)；(2)物體第物體第5次經(jīng)過次經(jīng)過B點時的速度；點時的速度；(3)物體最后停止的位置物體最后停止的位置(距距B點多點多少米少米)學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)

15、探究區(qū)探究區(qū)v4m/s10m10.3mvD0m/s(1)由由A到到D，由，由動能定理動能定理：mg1()02BCmg hHmgsm 2v0.5在在BC上滑動了上滑動了4次次(2)由由A到到B，由，由動能定理動能定理：22BC2111422mgHmg smmvv二、利用動能定理分析多過程問題二、利用動能定理分析多過程問題例例2 2如圖所示，如圖所示，ABCD為一位于為一位于豎直平面內(nèi)的軌道，其中豎直平面內(nèi)的軌道，其中BC水水平，平，A點比點比BC高出高出10m，BC長長1m，AB和和CD軌道光滑且與軌道光滑且與BC平平滑連接一質(zhì)量為滑連接一質(zhì)量為1kg的物體，的物體，從從A點以點以4m/s的速度開始運動，的速度開始運動，經(jīng)過經(jīng)過BC后滑到高出后滑到高出C點點10.3m的的D點速度為零點速度為零(g取取10m/s2)求：求：(1)物