動(dòng)能定理在圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用ppt課件

,動(dòng)能定理在圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用,1,動(dòng)能定理解題步驟,【應(yīng)用動(dòng)能定理解題的一般步驟】1.確定研究對(duì)象，明確它的運(yùn)動(dòng)過(guò)程；2.分析物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的受力情況，明確各個(gè)力是否做功，是正功還是負(fù)功，并求出合力所做的功；3.明確起始（初）狀態(tài)和終了（末）狀態(tài)的動(dòng)能（可分段、亦可對(duì)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程）4.根據(jù)動(dòng)能定理布列方程：,2,回憶動(dòng)能定理的應(yīng)用,【例1】如圖1所示，物體沿一曲面從A點(diǎn)無(wú)初速度滑下，滑至曲面的最低點(diǎn)B時(shí)，下滑高度為5m，若物體的質(zhì)量為lkg，到B點(diǎn)時(shí)的速度為6m/s，則在下滑過(guò)程中，阻力所做的功為多少?(g取10m/s2),圖1,3,引入,重力做功：mgh,彈力N不做功,阻力為變力，設(shè)其做功為W,f1,N1,mg,V1,回憶動(dòng)能定理的應(yīng)用,4,引入,解:設(shè)物體阻力所做的功為W，對(duì)物體由A運(yùn)動(dòng)到B用動(dòng)能定理得：,即阻力所做的功為-32J。,回憶動(dòng)能定理的應(yīng)用,5,【例2】如圖2所示：質(zhì)量為m的小球用細(xì)繩經(jīng)過(guò)光滑小孔牽引在光滑水平面上做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)拉力為F時(shí)，小球的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為R，當(dāng)拉力增大到6F時(shí)，物體以轉(zhuǎn)動(dòng)半徑R/2做圓周運(yùn)動(dòng)。則小球的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑從R到R/2過(guò)程中，拉力對(duì)小球做的功為（）:A、0B、FRC、2.5FRD、5FR,水平圓周運(yùn)動(dòng),6,重力不做功,彈力N不做功,拉力為變力，設(shè)其做功為W,水平圓周運(yùn)動(dòng),7,小球的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑從R到R/2過(guò)程中，由動(dòng)能定理可得：,V1,V2,水平圓周運(yùn)動(dòng),8,半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)中，由牛頓第二定律可得：,半徑為R/2的圓周運(yùn)動(dòng)中，由牛頓第二定律可得：,V1,V2,水平圓周運(yùn)動(dòng),9,引入,解:小球的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑從R到R/2過(guò)程中，由動(dòng)能定理可得：,半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)中，由牛頓第二定律可得：,半徑為R/2的圓周運(yùn)動(dòng)中，由牛頓第二定律可得：,(1),(2),(3),聯(lián)立(1)(2)(3)式可得：W=FR。,水平圓周運(yùn)動(dòng),10,【例3】如圖3所示：由細(xì)管彎成的豎直放置的軌道，其圓形部分的半徑為R和r，質(zhì)量為m的小球從水平軌道出發(fā)，先后經(jīng)過(guò)兩圓形軌道最后又進(jìn)入水平軌道，已知小球在A處剛好對(duì)管壁無(wú)壓力，在B處對(duì)管的內(nèi)壁的壓力為0.5mg，則小球由A至B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服軌道阻力所做的功是多少？（細(xì)管的內(nèi)徑及球的大小不計(jì)）,引入,豎直圓周運(yùn)動(dòng),11,A,B,mg,N,f,V,重力做功,彈力N不做功,阻力為變力，設(shè)其做功為W,豎直圓周運(yùn)動(dòng),12,2R,2r,h,重力做功:,小球從A到B過(guò)程中，由動(dòng)能定理可得：,A,B,豎直圓周運(yùn)動(dòng),13,半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)中，由牛頓第二定律可得：,mg,VA,A,f,豎直圓周運(yùn)動(dòng),14,半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)中，由牛頓第二定律可得：,mg,N,VB,B,豎直圓周運(yùn)動(dòng),15,解:小球從A到B過(guò)程中，由動(dòng)能定理可得：,小球在半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)中，由牛頓第二定律可得：,小球在半徑為r的圓周運(yùn)動(dòng)中，由牛頓第二定律可得：,（1）,（2）,（3）,聯(lián)立(1)(2)(3)式可得：,豎直圓周運(yùn)動(dòng),16,所以，小球克服軌道阻力所做的功為：,豎直圓周運(yùn)動(dòng),17,【跟蹤演練】質(zhì)量為m的小球被系在輕繩的一端，在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，如圖4所示，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球受到空氣阻力的作用，設(shè)某一時(shí)刻小球通過(guò)軌道的最低點(diǎn)，此時(shí)繩子的張力為7mg，此后小球繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)半個(gè)圓周恰能通過(guò)最高點(diǎn)，則在此過(guò)程中小球克服空氣阻力所做的功為()A.mgR/4B.mgR/3C.mgR/2DmgR,跟蹤演練,18,mg,F,f,V,重力做功:-mg(2R),拉力F不做功,空氣阻力為變力，設(shè)其做功為W,跟蹤演練,19,小球從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)中，由動(dòng)能定理可得：,跟蹤演練,20,解：小球從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)中，由動(dòng)能定理可得：,小球恰能通過(guò)最高點(diǎn)，由牛頓第二定律可得：,小球在最低點(diǎn)，由牛頓第二定律可得：,（1）,（3）,（2）,聯(lián)立(1)(2)(3)式可得：,跟蹤演練,21,所以，小球克服空