動(dòng)理定理的應(yīng)用

1、動(dòng)理定理的應(yīng)用第1頁，共24頁，2022年，5月20日，21點(diǎn)16分，星期一二、動(dòng)能定理內(nèi)容：外力對物體所做的總功等于物體動(dòng)能的變化。外力的總功末狀態(tài)動(dòng)能初狀態(tài)動(dòng)能1、合外力做功。2、外力做功之和。動(dòng)能變化和某一過程（始末狀態(tài)）相對應(yīng)。第2頁，共24頁，2022年，5月20日，21點(diǎn)16分，星期一三、對動(dòng)能定理的理解：a合力對物體做的功的理解式子左邊的功與右邊的動(dòng)能都是標(biāo)量 b.標(biāo)量性c對定理中“變化”一詞的理解W合0， Ek2_ Ek1 ， Ek 0W合0， Ek2_ Ek1 ， Ek 0.W合 F合Scosq. W合W1+W2 +F1s1 +F2s2 + cosq cos q第3頁，共24

2、頁，2022年，5月20日，21點(diǎn)16分，星期一sFf 例1、 一架噴氣式飛機(jī)，質(zhì)量 ，起飛過程中從靜止開始滑跑的路程為 時(shí)，達(dá)到起飛速度 。在此過程中飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)重量的0.02倍（k=0.02）。求飛機(jī)受到的牽引力F。應(yīng)用1：恒力+直線運(yùn)動(dòng)GFN第4頁，共24頁，2022年，5月20日，21點(diǎn)16分，星期一解法一：以飛機(jī)為研究對象，它受到重力、支持力、牽引力和阻力作用，這四個(gè)力做的功分別為W，W支，W牽F1s，W阻s .據(jù)動(dòng)能定理得：代入數(shù)據(jù)，解得F1.8104 第5頁，共24頁，2022年，5月20日，21點(diǎn)16分，星期一解法二：以飛機(jī)為研究對象，它做勻加速直線運(yùn)動(dòng)受到重力、支

3、持力、牽引力和阻力作用.F合Fkmga又as 由和得： 22.52105.2s3310360105100202+=+=vmkmgFN第6頁，共24頁，2022年，5月20日，21點(diǎn)16分，星期一1找對象（常是單個(gè)物體）解：對飛機(jī) 由動(dòng)能定理有啟發(fā)：此類問題，牛頓定律和動(dòng)能定理都適用，但動(dòng)能定理更簡潔明了。解題步驟:1、2、3、4sF1F23確定各力做功2運(yùn)動(dòng)情況分析4建方程2受力分析第7頁，共24頁，2022年，5月20日，21點(diǎn)16分，星期一(4)求解方程、分析結(jié)果5、動(dòng)能定理的應(yīng)用步驟：(1)明確研究對象及所研究的物理過程。(2)對研究對象進(jìn)行受力分析，并確定合力所做的功。(3)確定始、末

4、態(tài)的動(dòng)能。(未知量用符號(hào)表示)，根 據(jù)動(dòng)能定理列出方程第8頁，共24頁，2022年，5月20日，21點(diǎn)16分，星期一“二 同”：a、由于 和 中的s與v跟參考系的選取有關(guān)，應(yīng)取 同一參考系b、物體做功的“過程”應(yīng)與物體動(dòng)能變化的“過程”一樣，即 同一過程第9頁，共24頁，2022年，5月20日，21點(diǎn)16分，星期一例2、蹦極是驚險(xiǎn)、刺激運(yùn)動(dòng)，受到許多勇敢者喜愛，“超女”唐維維參加一個(gè)蹦極運(yùn)動(dòng)中，從120m的高空從靜止開始跳下，在彈力繩子作用下，下落80米，速度變?yōu)榱?，已知唐維維的重體是45kg,彈力繩子對她做的功是多少？下落過程中彈力繩對她平均拉力是多少？應(yīng)用2：計(jì)算變力做功第10頁，共24頁

5、，2022年，5月20日，21點(diǎn)16分，星期一例3、1998年世界杯上，英阿大戰(zhàn)中，希勒和巴蒂各踢了一個(gè)點(diǎn)球，當(dāng)時(shí)統(tǒng)計(jì)巴蒂的那腳點(diǎn)球速度達(dá)到了216Km/h60m/s。查閱資料可知足球的質(zhì)量為400克。求:巴蒂罰點(diǎn)球時(shí)，對足球做了多少功？自主活動(dòng)答案：738J第11頁，共24頁，2022年，5月20日，21點(diǎn)16分，星期一應(yīng)用2：計(jì)算變力做功例4、一質(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)，如圖所示，則拉力F所做的功為（ ）A. mgLcos B. mgL(1cos) C. FLcos D. FLFOPQlB第12頁，共24頁，2022

6、年，5月20日，21點(diǎn)16分，星期一例5、在h高處，以初速度v0向水平方向拋出一小球，不計(jì)空氣阻力，小球著地時(shí)速度大小為（ ）C應(yīng)用3：曲線運(yùn)動(dòng)不涉及物理運(yùn)動(dòng)過程中的加速度和時(shí)間，而只與物體的初末狀態(tài)有關(guān)，在涉及有關(guān)的力學(xué)問題，優(yōu)先應(yīng)用動(dòng)能定理。第13頁，共24頁，2022年，5月20日，21點(diǎn)16分，星期一物體的動(dòng)能等于它的質(zhì)量跟它的速度平方的乘積的一半。2.動(dòng)能是標(biāo)量.?3.國際單位是焦耳(J)。 1.表達(dá)式 第14頁，共24頁，2022年，5月20日，21點(diǎn)16分，星期一例題：質(zhì)量10g、以0.8km/s的速度飛行的子彈，質(zhì)量60kg、以10m/s的速度奔跑的運(yùn)動(dòng)員，二者相比，那一個(gè)的動(dòng)

7、能大？強(qiáng)化練習(xí)子彈：運(yùn)動(dòng)員：友情提示1、求解題目時(shí)不能憑感覺，應(yīng)帶入相應(yīng)的物理公式有憑有據(jù)2、求解動(dòng)能時(shí)，各物理量必須用國際單位，即質(zhì)量用kg、速度用m/s 第15頁，共24頁，2022年，5月20日，21點(diǎn)16分，星期一 動(dòng)能的值是相對的，這是因?yàn)樗俣冗@個(gè)物理量是相對的，對于所選不同的參照物，速度的值是不同的，因此動(dòng)能的值也是相對的。說 明第16頁，共24頁，2022年，5月20日，21點(diǎn)16分，星期一 我們知道，運(yùn)動(dòng)是相對的。當(dāng)鳥兒與飛機(jī)相對而行時(shí)，雖然鳥兒的速度不是很大，但是飛機(jī)的飛行速度很大，這樣對于飛機(jī)來說，鳥兒的速度就很大。速度越大，撞擊的力量就越大。比如一只0.45千克的鳥，撞在

8、速度為每小時(shí)80千米的飛機(jī)上時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生1500牛頓的力，要是撞在速度為每小時(shí)960千米的飛機(jī)上，那就要產(chǎn)生21.6萬牛頓的力。如果是一只1.8千克的鳥撞在速度為每小時(shí) 700千米的飛機(jī)上，產(chǎn)生的沖擊力比炮彈的沖擊力還要大。所以渾身是肉的鳥兒也能變成擊落飛機(jī)的“炮彈”。 1962年11月，赫赫有名的“子爵號(hào)”飛機(jī)正在美國馬里蘭州伊利奧特市上空平穩(wěn)地飛行，突然一聲巨響，飛機(jī)從高空栽了下來。事后發(fā)現(xiàn)釀成這場空中悲劇的罪魁就是一只在空中慢慢翱翔的天鵝。鳥擊落飛機(jī) 第17頁，共24頁，2022年，5月20日，21點(diǎn)16分，星期一 在我國也發(fā)生過類似的事情。1991年10月6日，海南?？谑袠窎|機(jī)場，海軍

9、航空兵的一架“014號(hào) ”飛機(jī)剛騰空而起，突然，“砰”的一聲巨響，機(jī)體猛然一顫，飛行員發(fā)現(xiàn)左前三角擋風(fēng)玻璃完全破碎，令人慶幸的是，飛行員憑著頑強(qiáng)的意志和嫻熟的技術(shù)終于使飛機(jī)降落在跑道上，追究原因還是一只迎面飛來的小鳥。 瞬間的碰撞會(huì)產(chǎn)生巨大沖擊力的事例，不只發(fā)生在鳥與飛機(jī)之間，也可以發(fā)生在雞與汽車之間。如果一只 1.5千克的雞與速度為每小時(shí)54千米的汽車相撞時(shí)產(chǎn)生的力有2800多牛頓。一次，一位汽車司機(jī)開車行使在鄉(xiāng)間公路上，突然，一只母雞受驚，猛然在車前跳起，結(jié)果沖破汽車前窗，一頭撞進(jìn)駕駛室，并使司機(jī)受了傷，可以說，汽車司機(jī)沒被母雞撞死真算幸運(yùn)。 第18頁，共24頁，2022年，5月20日，2

10、1點(diǎn)16分，星期一鳥本身速度不快，質(zhì)量也不大，但相對于飛機(jī)來說，由于飛機(jī)速度很快，所以它們相互靠近的速度很快，因此，鳥相對飛機(jī)的速度很快，具有很大的相對動(dòng)能，當(dāng)兩者相撞時(shí)，會(huì)造成嚴(yán)重的空難事故。第19頁，共24頁，2022年，5月20日，21點(diǎn)16分，星期一鞏固提高：例5、如圖所示，物體從高為h的斜面體的頂端A由靜止開始滑下，滑到水平面上的B點(diǎn)靜止，A到B的水平距離為S，求：物體與接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)（已知：斜面體和水平面都由同種材料制成）第20頁，共24頁，2022年，5月20日，21點(diǎn)16分，星期一解法一:(過程分段法)設(shè)物體質(zhì)量為m,斜面長為L,物體與接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ,滑到C點(diǎn)的速度為V,從A滑到C,由動(dòng)能定理有:而物體從C滑到B,由動(dòng)能定理有:聯(lián) 解得第21頁，共24頁，2022年，5月20日，21點(diǎn)16分，星期一例6、如圖，在水平恒力F作用下，物體沿光滑曲面從高為h1的A處運(yùn)動(dòng)到高為h2的B處，若在A處的速度為vA，B處速度為vB，則AB的水平距離為多大？分析：A到B過程中，物體受水平恒力F，支持力N和重力mg的作用。三個(gè)力做功分別為Fs，0和-mg(h2-h1) 啟示：動(dòng)能定理不計(jì)運(yùn)動(dòng)過程中瞬時(shí)細(xì)節(jié), 可用于求解不規(guī)則的曲線運(yùn)動(dòng)問題第22頁，共24頁，2022年，5月20日，2