《功和能量變化的關(guān)系》

功和能量變化的關(guān)系一.動(dòng)能定理得理論推導(dǎo)情景:如圖所示，質(zhì)量為m的物體在恒定拉力F的作用下沿水平面運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)位移x后,速度由v1增加到v2,已知物體與水平面間的摩擦力恒為f。1.問(wèn)題：根據(jù)情景，利用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)出合外力所做的功和物體動(dòng)能變化的關(guān)系。v1FfFfv2xNNGG2.推導(dǎo)3.結(jié)論合外力所做的功等于物體動(dòng)能的變化。三.動(dòng)能定理1.內(nèi)容:

合外力所做的功等于物體動(dòng)能的變化2.表達(dá)式:W=ΔEk=Ek2－Ek1注：動(dòng)能定理不僅適用恒力做功和直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)也適用變力做功和曲線運(yùn)動(dòng)[案例]圖是一顆質(zhì)量為40g的子彈以100m/s的速度穿蘋(píng)果的瞬間照片。子彈穿過(guò)蘋(píng)果后速度降為60m/s。問(wèn)子彈擊穿蘋(píng)果后的動(dòng)能變化了多少？蘋(píng)果對(duì)子彈做了多少功？討論：高速公路上為什么要限制車速？例1:一架噴氣式飛機(jī)，質(zhì)量m為5000Kg，起飛過(guò)程中從靜止開(kāi)始滑跑，當(dāng)位移達(dá)到s為600m時(shí)，速度達(dá)到起飛速度V=60m/s。在此過(guò)程中飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)重量的0.02倍。求飛機(jī)受到的牽引力?解答:（利用動(dòng)能定理求解)3(總結(jié)):應(yīng)用動(dòng)能定理解題的基本步驟(1):確定研究對(duì)象，明確它的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。(2):對(duì)物體受力分析，求各個(gè)力所做的功。

(有正功，負(fù)功)(3):明確初狀態(tài)和末狀態(tài)的動(dòng)能.(4):利用動(dòng)能定理公式列方程求解思考:有沒(méi)有其他的方法解答上述例題?解法二:(利用牛二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解)例2．已知F，f，S1，求S例3．一質(zhì)量為１kg的物體被人用手由靜止向上提升１ｍ，這時(shí)物體的速度是2ｍ/s，則下列說(shuō)法正確的是（）A.手對(duì)物體做功１２JB.合外力對(duì)物體做功１２JC.合外力對(duì)物體做功２JD.物體克服重力做功１０JACD例4．如圖所示，一球從高出地面H米處由靜止自由落下，不考慮空氣阻力，落至地面后并深入地面h米深處停止，若球的質(zhì)量m，求球在落入地面以下的過(guò)程中受到的平均阻力.解：若把球的運(yùn)動(dòng)過(guò)程作為一個(gè)整體考慮，球的初、末動(dòng)能均為零，據(jù)動(dòng)能定理

mg（H＋h）－fh＝0

f＝mg(H+h)/h例5．某人從距地面25m高處水平拋出一小球，小球質(zhì)量100g，出手時(shí)速度大小為10m/s,落地時(shí)速度大小為16m/s，取g=10m/s2，試求：

（1）人拋球時(shí)對(duì)小球做多少功？

（2）小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)克服阻力做功多少？5J17.2J例6．質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)在半徑為R的半球形容器中從上部邊緣由靜止下滑，滑到最低點(diǎn)時(shí)對(duì)容器底部的壓力為2mg，則在下滑的過(guò)程中，物體克服阻力作了多少功？mgNfO例7．圖中ABCD由一段傾斜直軌道和水平直軌道相接,連接處以一小段圓弧來(lái)過(guò)渡,小滑塊在A點(diǎn)從靜止?fàn)顟B(tài)釋放,沿軌道滑下,最后恰好停在C點(diǎn),已知

A點(diǎn)的高度是h,A、C之間的水平距離是S.求滑塊與軌道間的摩擦系數(shù).θ例8．如圖所示，質(zhì)量m=4kg的物體靜止在水平面上，在外力F=25N作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，已知F與水平方向夾角=37°，物體位移為5m時(shí)，具有50J的動(dòng)能。求：①此過(guò)程中，物體克服摩擦力所做的功。②物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。（g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）25J，0.25

例9．一質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩懸掛于天花板上，小球在水平力F的作用下，從平衡位置P點(diǎn)緩慢地移到Q點(diǎn)，此時(shí)繩子轉(zhuǎn)過(guò)了θ角，如圖所示，則F做的功為（）

A．mgLcosθ

B．mgL(1－cosθ)C．FLsinθ

D．FLθ變力做功

B1．質(zhì)量為m=2kg的物體，在水平面上以v1=6m/s的速度勻速向西運(yùn)動(dòng)，若有一個(gè)F=8N、方向向北的恒定力作用于物體，在t=2s內(nèi)物體的動(dòng)能增加了（）

A．28JB．64JC．32JD．36JE．100JBv1=6m/sF=8N2．如圖，斜面傾角為θ，滑塊與斜面的動(dòng)摩擦因