動(dòng)能定理復(fù)習(xí)課課件

第2單元?jiǎng)幽芏ɡ響?yīng)用動(dòng)能定理基本步驟：（1）選取研究對象，明確它的運(yùn)動(dòng)過程。（2）分析研究對象的受力情況和各力的做功情況。

[例1]

[多選]如圖6－2－3所示，電梯質(zhì)量為M，在它的水平地板上放置一質(zhì)量為m的物體。電梯在鋼索的拉力作用下豎直向上加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電梯的速度由v1增加到v2時(shí)，上升高度為H，則在這個(gè)過程中，下列說法或表達(dá)式正確的是(

)A．對物體，動(dòng)能定理的表達(dá)式為WFN＝mv22，其中WFN為支持力的功B．對物體，動(dòng)能定理的表達(dá)式為W合＝0，其中W合為合力的功C．對物體，動(dòng)能定理的表達(dá)式為WFN－mgH＝mv22－mv12D．對電梯，其所受合力做功為Mv22－Mv12多過程問題[例2]

如圖6－2－4所示裝置由AB，BC，CD三段軌道組成，軌道交接處均由很小的圓弧平滑連接，其中軌道AB，CD段是光滑的，水平軌道BC的長度s＝5m，軌道CD足夠長且傾角θ＝37°，A，D兩點(diǎn)離軌道BC的高度分別為h1＝4.30m，h2＝1.35m?，F(xiàn)讓質(zhì)量為m的小滑塊自A點(diǎn)由靜止釋放。已知小滑塊與軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：(1)小滑塊第一次到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度大??；(2)小滑塊第一次與第二次通過C點(diǎn)的時(shí)間間隔；(3)小滑塊最終停止的位置距B點(diǎn)的距離。練習(xí)1：右端連有光滑弧形槽的水平桌面AB長L＝1.5m，如圖所示。將一個(gè)質(zhì)量為m＝0.5kg的木塊在F＝1.5N的水平拉力作用下，從桌面上的A端由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，木塊到達(dá)B端時(shí)撤去拉力F，木塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，取g＝10m/s2。求：(1)木塊沿弧形槽上升的最大高度；(2)木塊沿弧形槽滑回B端后，在水平桌面上滑動(dòng)的最大距離。[例3]一個(gè)質(zhì)量為m、帶有電荷-q的小物體,可在水平軌道Ox上運(yùn)動(dòng)，O端有一與軌道垂直的固定墻.軌道處于勻強(qiáng)電場中,場強(qiáng)大小為E,方向沿Ox軸正向,如圖所示。小物體以初速v0從x0點(diǎn)沿Ox軌道運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)受到大小不變的摩擦力f作用，且f<qE；設(shè)小物體與墻碰撞時(shí)不損失機(jī)械能且電量保持不變，求它在停止運(yùn)動(dòng)前所通過的總路程S.涉及靜電場問題變力做功問題練習(xí)2：(2014·北京模擬)一個(gè)質(zhì)量為m的小球，用長為L的輕繩懸掛于O點(diǎn)，小球在水平拉力F作用下，從平衡位置P點(diǎn)很緩慢地移動(dòng)到Q點(diǎn)，此時(shí)輕繩與豎直方向夾角為θ，如圖6－2－8所示，則拉力F所做的功為(

)求解曲線問題[例4]如圖所示,質(zhì)量為m的小球被系在輕繩的一端,以O(shè)為圓心在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng).運(yùn)動(dòng)過程中,小球受到空氣阻力的作用.設(shè)某時(shí)刻小球通過圓周的最低點(diǎn)A,此時(shí)繩子的拉力為7mg,此后小球繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng),經(jīng)過半個(gè)圓周恰能通過最高點(diǎn)B,則在此過程中小球克服空氣阻力所做的功是多少?應(yīng)用動(dòng)能定理注意事項(xiàng)（1）動(dòng)能定理的研究對象可以是單一物體，或者是可以看做單一物體的物體系統(tǒng)。（2）動(dòng)能定理是求解物體的位移或速率的簡捷公式。當(dāng)題目中涉及位移和速度而不涉及時(shí)間時(shí)可優(yōu)先考慮動(dòng)能定理；處理曲線運(yùn)動(dòng)中的速率問題時(shí)也要優(yōu)先考慮動(dòng)能定理。（3）若過程包含了幾個(gè)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不同的分過程，既可分段考慮，也可整個(gè)過程考慮。（4）應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí)，要注意選取的研究對象和對應(yīng)過程，合力做的功和動(dòng)能的增量一定是對應(yīng)于同一研究對象的同一過程。（5）應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí)，不必考慮勢能的變化。特別是有重力做功、彈力做功、電場力做功時(shí)，將這些力的功計(jì)入總功內(nèi)，而不必考慮重力勢能、彈性勢能和電勢能。（6）應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí)，注意重力的功取決于物體的初、末位置，與路徑無關(guān)；大小恒定的阻力和摩擦力做的功等于力與路程的乘積。動(dòng)能定理與圖像結(jié)合問題解決物理圖像問題的基本步驟:(1)觀察題目給出的圖像,弄清縱坐標(biāo)、橫坐標(biāo)所對應(yīng)的物理量及圖線所表示的物理意義。(2)根據(jù)物理規(guī)律推導(dǎo)出縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)所對應(yīng)的物理量間的函數(shù)關(guān)系式。(3)將推導(dǎo)出的物理規(guī)律與數(shù)學(xué)上與之相對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)關(guān)系式相對比,找出圖線的斜率、截距、圖線的交點(diǎn)、圖線下的面積所對應(yīng)的物理意義,分析解答問題,或者利用函數(shù)圖線上的特定值代入函數(shù)關(guān)系式求物理量。【例】（2014·寧波模擬）質(zhì)量為10kg的物體，在變力F作用下沿x軸做直線運(yùn)動(dòng)，力隨坐標(biāo)x的變化情況如圖所示。物體在x＝0處，速度為1m/s，一切摩擦不計(jì)，則物體運(yùn)動(dòng)到x＝16m處時(shí)，速度大小為（）【解析】選B。根據(jù)力F隨x的變化關(guān)系圖像與橫軸所夾面積表示功可知，力F做功W=40J+20J-20J=40J。由動(dòng)能定理解得v=3m/s，選項(xiàng)B正確?！窘馕觥窟xB、C。圖像的斜率可知在0～3m內(nèi)拉力F1==5N,3～9m內(nèi)的拉力F2==2N。F1-μmg=ma1,可得a1=1.5m/s2,故A錯(cuò)誤。x=6m時(shí)物體速度為v1,由動(dòng)能定理W-μmgx=可得15+2×3-0.1×2×10×6=解得v1=3m/s,拉力功率P=F2v1=6W,故B正確。x=9m時(shí)速度為v2,再由動(dòng)能定理得15+2×6-0.1×2×10×9=解得v2=3m/s,故C正確。物體在3～9m過程中速度為3m/s,做勻速運(yùn)動(dòng)，所以合力做功為零，故D錯(cuò)誤。圖像所圍“面積”的意義(1)v-t圖:由公式s=vt可知,v-t圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示物體的位移。(2)a-t圖:由公式Δv=at可知,a-t圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示物體速度的變化量。(3)F-s圖:由公式W=Fs可知,F-s圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示力所做的功。(4)P-t圖:由公式W=Pt可知,P-t圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示力所做的功。(2014·泰安模擬)如圖所示,斜面高h(yuǎn),質(zhì)量為m的物塊,在沿斜面向上的恒力F作用下,能勻速沿斜面向上運(yùn)動(dòng),若把此物塊放在斜面頂端,在沿斜面向下同樣大小的恒力F作用下,物塊由靜止向下滑動(dòng),滑至底端時(shí)其動(dòng)能的大小為(

)A.mgh

B.2mgh

C.2Fh

D.Fh【通關(guān)1+1】1.(雙選)(2014·中山模擬)一環(huán)狀物體套在光滑水平直桿上,能沿桿自由滑動(dòng),繩子一端系在物體上,另一端繞過定滑輪,用大小恒定的力F拉著,使物體沿桿自左向右滑動(dòng),如圖所示,物體在桿上通過a、b、c三點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為Ea、Eb、Ec,且ab=bc,滑輪質(zhì)量和摩擦均不計(jì),則下列關(guān)系中正確的是(

)A.Eb-Ea=Ec-EbB.Eb-Ea<Ec-EbC.Eb-Ea>Ec-EbD.Ea<Eb<Ec【解析】選C、D。對環(huán)狀物體,繩的拉力對其做正功,物體的動(dòng)能增加,D對;但這個(gè)力為變力,它做的功等于恒力F的功,恒力F的功等于F與它作用的繩伸長的距離的乘積,從a到b繩伸長的距離大于從b到c繩伸長的距離,根據(jù)動(dòng)能定理,故C正確?！揪C合】如圖所示,水平傳送帶上A、B兩端點(diǎn)間距L=4m,半徑R=1m的光滑半圓形軌道固定于豎直平面內(nèi),下端與傳送帶B相切。傳送帶以v0=4m/s的速度沿圖示方向