高一物理動能定理(1)ppt課件

1、1.;2021-03-28 重力勢能 彈性勢能 動能 合外力做功 機(jī)械能2動能定理推導(dǎo)動能定理推導(dǎo)把F和L的表達(dá)式代入 得：FlW 根據(jù)牛頓第二定律：maF 21222121mvmvW由運(yùn)動學(xué)公式：asvv221223一、動能定理一、動能定理21222121mvmvWF計(jì)算 方法 末狀態(tài)動能初狀態(tài)動能4二、應(yīng)用動能定理解題步驟：二、應(yīng)用動能定理解題步驟：1 1。找對象：（通常是單個物體）。找對象：（通常是單個物體）2 2。受力分析、運(yùn)動情況分析。受力分析、運(yùn)動情況分析3 3。確定各力做功。確定各力做功。4 4。建方程：。建方程：21222121mvmvWF5例例1、如圖所示，用拉力、如圖所示，

2、用拉力F使一個質(zhì)量為使一個質(zhì)量為m的木箱由的木箱由靜止開始在水平冰道上移動了位移靜止開始在水平冰道上移動了位移L后撤去拉力后撤去拉力F，拉，拉力力F跟木箱前進(jìn)方向的夾角為跟木箱前進(jìn)方向的夾角為，木箱與冰道間的動摩，木箱與冰道間的動摩擦因數(shù)為擦因數(shù)為。求：撤去。求：撤去F時木箱獲得的速度大小時木箱獲得的速度大小F動能定理動能定理2023212121.mvmvWWWt方法：6動能定理動能定理22211122KWmvmvE 合合注意：注意： 1. 式中左邊的式中左邊的W合合表示各個力做功的代數(shù)和，即表示各個力做功的代數(shù)和，即合外力所做的功合外力所做的功. W合合=W1+W2+W3+ 2.公式中的速度

3、一般指相對于地面的速度公式中的速度一般指相對于地面的速度 3.經(jīng)常用來解決有關(guān)變力的做功問題經(jīng)常用來解決有關(guān)變力的做功問題解題關(guān)鍵：確定初末動能，尋找合外力做功7例例2、質(zhì)量為、質(zhì)量為m的物體，靜止于傾角為的物體，靜止于傾角為的光的光滑斜面底端，用平行于斜面方向的恒力滑斜面底端，用平行于斜面方向的恒力F 作作用于物體上使之沿斜面向上運(yùn)動。當(dāng)物體運(yùn)用于物體上使之沿斜面向上運(yùn)動。當(dāng)物體運(yùn)動到斜面中點(diǎn)時撤去外力，物體剛好能滑行動到斜面中點(diǎn)時撤去外力，物體剛好能滑行到斜面頂端，則恒力到斜面頂端，則恒力F 的大小為多大？的大小為多大？動能定理動能定理8練習(xí)練習(xí)1 1. .一輛汽車的質(zhì)量為一輛汽車的質(zhì)量為

4、m m，從靜止開始起動，沿水，從靜止開始起動，沿水平路面前進(jìn)了平路面前進(jìn)了s s后，達(dá)到了最大行駛速度后，達(dá)到了最大行駛速度v vm m，設(shè)汽車，設(shè)汽車的牽引功率保持不變，所受阻力為車重的的牽引功率保持不變，所受阻力為車重的k k 倍，求：倍，求：（1 1）汽車的牽引功率；（）汽車的牽引功率；（2 2）汽車從靜止到開始勻速）汽車從靜止到開始勻速運(yùn)動所需的時間。運(yùn)動所需的時間。 分析：因阻力分析：因阻力f = kmg，當(dāng)汽車達(dá)最大，當(dāng)汽車達(dá)最大速度時，有速度時，有P =Fminvmax=kmgvmax 因汽車的加速過程不是勻加速直線運(yùn)動，因汽車的加速過程不是勻加速直線運(yùn)動，所以求時間不可以用有關(guān)

5、運(yùn)動學(xué)的公式，考所以求時間不可以用有關(guān)運(yùn)動學(xué)的公式，考慮用動能定理，由慮用動能定理，由W = EkFNfmgP t f s = m vm2/2 0 所以所以t = ( vm2 +2 kgs ) / 2kgvm。 小結(jié)：動能定理不僅適用于恒力作功，也適用于變力作功。小結(jié)：動能定理不僅適用于恒力作功，也適用于變力作功。動能定理動能定理9 重力做功與重力勢能 彈力做功與彈性勢能 合外力做功與動能（動能定理） 機(jī)械能守恒1212222121mghmvmghmv 202tmv21mv21W 外W WG G=mg =mg h =- h =- E EP P=E=EP1P1-E-EP2P2W W彈彈=- =-

6、 E EP P=E=EP1P1-E-EP2P2 E Ek k=- =- E EP P10例例3、如圖所示，、如圖所示，AB為為1/4圓弧軌道圓弧軌道,BC為水為水平直軌道平直軌道,圓弧的半徑為圓弧的半徑為R,BC長也為長也為R，一質(zhì)，一質(zhì)量為量為m的物體的物體,與兩軌道間的動摩擦因數(shù)都為與兩軌道間的動摩擦因數(shù)都為,當(dāng)它由軌道頂端當(dāng)它由軌道頂端A從靜止開始下滑從靜止開始下滑,恰好運(yùn)動恰好運(yùn)動到到C處停止處停止,那么物體在那么物體在AB段克服摩擦力所做段克服摩擦力所做的功為多少？的功為多少？典型題型：摩擦力做功典型題型：摩擦力做功2023212121.mvmvWWWt方法：11練習(xí)練習(xí)2 2如圖所

7、示，質(zhì)量為如圖所示，質(zhì)量為m的物體從斜面上的的物體從斜面上的A處由處由靜止滑下靜止滑下,在由斜面底端進(jìn)入水平面時速度大小不變在由斜面底端進(jìn)入水平面時速度大小不變,最后停在水平面上的最后停在水平面上的B處。量得處。量得A、B兩點(diǎn)間的水平兩點(diǎn)間的水平距離為距離為s，A高為高為h，已知物體與斜面及水平面的動摩，已知物體與斜面及水平面的動摩擦因數(shù)相同，則此動摩擦因數(shù)擦因數(shù)相同，則此動摩擦因數(shù) 。 hsAB解：解： 由動能定理得由動能定理得02 mgssinhcosmgmgh sscossinh 2 sh s/h典型題型：摩擦力做功典型題型：摩擦力做功12 例例4如圖所示，一質(zhì)量為m的小球，用長為L的輕

8、繩懸掛在O點(diǎn)，小球在水平拉力F的作用下，從平衡位置A點(diǎn)緩慢地移到B點(diǎn)，則力F所做的功為：變力做功變力做功B B13練習(xí)練習(xí)3 3某同學(xué)從某同學(xué)從h=5mh=5m高處，以初速度高處，以初速度V V0 0=8m/s=8m/s拋出一個質(zhì)量為拋出一個質(zhì)量為m=0.5kgm=0.5kg的橡皮球，測得的橡皮球，測得橡皮球落地時的速度為橡皮球落地時的速度為12m/s12m/s，求該同學(xué)，求該同學(xué)拋球時所做的功和球在空中運(yùn)動時克服阻拋球時所做的功和球在空中運(yùn)動時克服阻力所做的功。力所做的功。 答案：答案：16J 5J16J 5J變力做功變力做功14 確定初末動能，尋找合外力做功 用動能定理解變力做功 重力勢能

9、，彈性勢能與動能定理結(jié)合 對系統(tǒng)用動能定理 機(jī)械能守恒列方程求解15例例5、如圖，、如圖，ABCD是一個盆式容器的切面，盆內(nèi)側(cè)是一個盆式容器的切面，盆內(nèi)側(cè)壁與壁與BC連接處都是一段與連接處都是一段與BC相切的圓弧，相切的圓弧，BC為水平為水平的，其距離為的，其距離為d0.50m，盆邊緣的高度為，盆邊緣的高度為h0.30m。在在A處放一個質(zhì)量為處放一個質(zhì)量為m的小物塊并讓其從靜止出發(fā)下的小物塊并讓其從靜止出發(fā)下滑。已知盆內(nèi)側(cè)壁是光滑的，而盆底滑。已知盆內(nèi)側(cè)壁是光滑的，而盆底BC面與小物塊面與小物塊間的動摩擦因數(shù)為間的動摩擦因數(shù)為 0.10。小物塊在盆內(nèi)來回滑動，。小物塊在盆內(nèi)來回滑動，最后停下來

10、，則停的地方離最后停下來，則停的地方離B的距離為（）的距離為（）A、0.50mB、0.25mC、0.10mD、0典型題型：往復(fù)運(yùn)動典型題型：往復(fù)運(yùn)動16練習(xí)練習(xí)4 4如圖所示，一個小滑塊質(zhì)量為如圖所示，一個小滑塊質(zhì)量為m m，在，在傾角傾角3737的斜面上從高為的斜面上從高為h h25cm25cm處由處由靜止開始下滑，滑到斜面底端時與擋板靜止開始下滑，滑到斜面底端時與擋板P P發(fā)發(fā)生碰撞后速率不變又沿斜面上滑，若滑塊生碰撞后速率不變又沿斜面上滑，若滑塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)與斜面之間的動摩擦因數(shù)0.250.25，求滑，求滑塊在斜面上運(yùn)動的總路程塊在斜面上運(yùn)動的總路程1、注意各力的變化、注意各力

11、的變化2、重力做功只與高度有關(guān)、重力做功只與高度有關(guān)3、滑動摩擦力始終與相、滑動摩擦力始終與相對對運(yùn)動運(yùn)動方向相反方向相反典型題型：往復(fù)運(yùn)動典型題型：往復(fù)運(yùn)動17例例6、從離地面、從離地面H H高處落下一只小球，小球在高處落下一只小球，小球在運(yùn)動過程中所受到的空氣阻力是它重力的運(yùn)動過程中所受到的空氣阻力是它重力的k k倍，而小球與地面相碰后，能以相同大倍，而小球與地面相碰后，能以相同大小的速率反彈，求小球從釋放開始，直至小的速率反彈，求小球從釋放開始，直至停止彈跳為止，所通過的總路程是多少？停止彈跳為止，所通過的總路程是多少？典型題型：往復(fù)運(yùn)動典型題型：往復(fù)運(yùn)動18功能關(guān)系功能關(guān)系功是能量轉(zhuǎn)化

12、的量度。功是能量轉(zhuǎn)化的量度。EP=-WG EP=-W彈彈 Ek=W總總E=W其它其它功能關(guān)系：功能關(guān)系：19 【例例7】一物體靜止在升降機(jī)的地板上，在升降機(jī)加速一物體靜止在升降機(jī)的地板上，在升降機(jī)加速上升的過程中，地板對物體的支持力所做的功等于：上升的過程中，地板對物體的支持力所做的功等于：A物體勢能的增加量物體勢能的增加量B物體動能的增加量物體動能的增加量C物體動能的增加量加上物體勢能的增加量物體動能的增加量加上物體勢能的增加量D物體動能的增加量加上克服重力所做的功物體動能的增加量加上克服重力所做的功ma功能關(guān)系功能關(guān)系CDCD20練習(xí)練習(xí)5 5、一人用力把質(zhì)量為、一人用力把質(zhì)量為1kg1k

13、g的物體由靜止的物體由靜止提高提高1m1m，使物體獲得，使物體獲得2m/s2m/s的速度，則（的速度，則（ ） A A、人對物體做的功為、人對物體做的功為12J 12J B B、合外力對物體做的功為、合外力對物體做的功為2J 2J C C、合外力對物體做的功為、合外力對物體做的功為12J12J D D、物體克服重力做的功為、物體克服重力做的功為10J10JEP=-WG EP=-W彈彈 Ek=W總總功能關(guān)系：功能關(guān)系：功能關(guān)系功能關(guān)系A(chǔ)BDABD21練習(xí)練習(xí)6 6如圖所示，質(zhì)量為如圖所示，質(zhì)量為m的物塊從高的物塊從高h(yuǎn)的斜面頂端的斜面頂端O由靜止開始滑下，最后停止在水平面上由靜止開始滑下，最后停

14、止在水平面上B點(diǎn)。若物塊點(diǎn)。若物塊從斜面頂端以初速度從斜面頂端以初速度v0沿斜面滑下，則停止在水平面沿斜面滑下，則停止在水平面的上的上C點(diǎn)，已知點(diǎn)，已知AB=BC , 則物塊在斜面上克服阻力做則物塊在斜面上克服阻力做的功為的功為 。（設(shè)物塊經(jīng)過斜面與水平面交接。（設(shè)物塊經(jīng)過斜面與水平面交接點(diǎn)處無能量損失）點(diǎn)處無能量損失）CABmhO功能關(guān)系功能關(guān)系22練習(xí)練習(xí)7 7、質(zhì)量為、質(zhì)量為M 的木塊放在光滑的水平面上，質(zhì)的木塊放在光滑的水平面上，質(zhì)量為量為m 的子彈以初速度的子彈以初速度v0 沿水平方向射入木塊，并沿水平方向射入木塊，并留在木塊中與木塊一起以速度留在木塊中與木塊一起以速度v運(yùn)動，已知當(dāng)

15、子彈相運(yùn)動，已知當(dāng)子彈相對木塊靜止時，木塊前進(jìn)的距離為對木塊靜止時，木塊前進(jìn)的距離為L，子彈進(jìn)入木，子彈進(jìn)入木塊的深度為塊的深度為s，木塊對子彈的阻力，木塊對子彈的阻力f 為定值，則下列為定值，則下列關(guān)系式正確的是（關(guān)系式正確的是（ ） A、 f L= M v 2/2 B、 f s = m v 2/2 C、 f s = m v 02/2 -（M+m）v 2/2 D、 f （ L + s ）= m v 02/2 - m v 2/2 v0Ls 答案：答案：ACDff功能關(guān)系功能關(guān)系235.5.傳送帶問題傳送帶問題【例例8】如圖所示,物體沿弧形軌道滑下后進(jìn)入足夠長的水平傳送帶,傳送帶以圖示方向勻速運(yùn)

16、轉(zhuǎn),則傳送帶對物體做功情況可能是 ( )A.始終不做功B.先做負(fù)功后做正功C.先做正功后不做功D.先做負(fù)功后不做功答案答案 ACD245.5.傳送帶問題傳送帶問題練習(xí)練習(xí)8 8如圖所示,傳送帶與水平面之間的夾角為=30,其上A、B兩點(diǎn)間的距離為L=5 m,傳送帶在電動機(jī)的帶動下以v=1 m/s的速度勻速運(yùn)動,現(xiàn)將一質(zhì)量為m=10 kg的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))輕放在傳送帶的A點(diǎn),已知小物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)u= ,在傳送帶將小物體從A點(diǎn)傳送到B點(diǎn)的過程中,求:(1)傳送帶對小物體做的功.(2)電動機(jī)做的功(g取10 m/s2). 答案答案 (1)255 J (2)270 J 2325例例9.

17、質(zhì)量為質(zhì)量為m m的質(zhì)點(diǎn)在半徑為的質(zhì)點(diǎn)在半徑為R R的半球形容的半球形容器中從上部邊緣由靜止下滑，滑到最低點(diǎn)器中從上部邊緣由靜止下滑，滑到最低點(diǎn)時對容器底部的壓力為時對容器底部的壓力為2 2 mgmg，則在下滑的，則在下滑的過程中，物體克服阻力作了多少功？過程中，物體克服阻力作了多少功？mgNfO與圓周運(yùn)動結(jié)合與圓周運(yùn)動結(jié)合 26練習(xí)練習(xí)9 9ABAB是傾角為是傾角為的粗糙直軌道，的粗糙直軌道，BCDBCD是是 光光 滑滑 的的 圓圓 弧弧 軌道，軌道，ABAB恰好在恰好在B B點(diǎn)與圓弧相切，圓弧的半徑為點(diǎn)與圓弧相切，圓弧的半徑為 R R。一個質(zhì)量為。一個質(zhì)量為 m m的物體的物體( (可以看

18、作質(zhì)點(diǎn)可以看作質(zhì)點(diǎn)) )從直軌道上的從直軌道上的 P P點(diǎn)由靜止釋放點(diǎn)由靜止釋放, ,結(jié)果它能在兩軌道間做往返運(yùn)動結(jié)果它能在兩軌道間做往返運(yùn)動. .已知已知 P P點(diǎn)與圓弧的圓心點(diǎn)與圓弧的圓心 O O等高等高, ,物體與軌道物體與軌道ABAB間的動摩擦因數(shù)間的動摩擦因數(shù)為為 , ,求求: :物體做往返運(yùn)動的整個過程中，在物體做往返運(yùn)動的整個過程中，在ABAB軌道軌道上通過的總路程最終當(dāng)物體通過圓弧軌道最低點(diǎn)上通過的總路程最終當(dāng)物體通過圓弧軌道最低點(diǎn)E E時，時，對圓弧軌道的壓力為使物體能順利到達(dá)圓弧軌道的最對圓弧軌道的壓力為使物體能順利到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)高點(diǎn)D D，釋放點(diǎn)距，釋放點(diǎn)距B B點(diǎn)的距離應(yīng)滿足什么條件？點(diǎn)的距離應(yīng)滿足什么條件？與圓周運(yùn)動結(jié)合與圓周運(yùn)動結(jié)合 27m2m【例例10】邊長為邊長為L的等腰三角形可繞的等腰三角形可繞A自由轉(zhuǎn)動，自由轉(zhuǎn)動，BC分別固定兩個質(zhì)量分別為分別固定兩個質(zhì)量分別為m,2m的小球，求當(dāng)小球的小球，求當(dāng)小球C運(yùn)運(yùn)動到最低點(diǎn)時兩小球所做的功分別為多少，小球的速動到最低點(diǎn)時兩小球所做的功分別為多少，小球的速度為多大？度為多大？A多物體相連多物體相連28練習(xí)練習(xí)1010如圖所示，質(zhì)量均為如圖所示，