动能定理及其应用(上课用).pptxVIP

1．定义：物体由于 而具有的能． 第2单元　动能定理及其应用 动能 运动 注：动能的具有相对性 标量 动能定理 1．内容 在一个过程中合外力对物体所做的功 ，等于物体在这 个过程中 ． 动能的变化 合力 不变 减少 增加 2．表达式：W＝ΔEk＝Ek2－Ek1＝ 3．物理意义： 的功是物体动能变化的量度． 5．适用条件 (1)动能定理既适用于直线运动，也适用于 ． (2)既适用于恒力做功，也适用于 ． (3)力可以是各种性质的力，即可以同时作用，也可以_______________． 曲线运动 变力做功 不同时作用 【核心突破】 1．总功的计算 对动能定理的理解 物体受到多个外力作用时，计算合力的功，要考虑各个外力共同做功产生的效果，一般有如下两种方法： (1)先由力的合成或根据牛顿第二定律求出合力F合，然后由W＝F合lcos α计算． (2)由W＝Flcos α计算各个力对物体做的功W1、W2、…Wn，然后将各个外力所做的功求代数和，即 W合＝W1＋W2＋…＋Wn. 2．动能定理公式中等号的意义 3．准确理解动能定理 (1)不涉及加速度、时间的问题． (2)有多个物理过程且不需要研究整个过程中的中间状态的问题． (3)变力做功的问题． (4)含有F、l、m、v、W、Ek等物理量的力学问题． 4．优先考虑动能定理的问题 动能定理的应用 (2)分析受力及各力做功的情况，求出总功． 总结升华: 应用动能定理解题应抓好“两状态，一过程” 【典例3】　如图所示装置由AB、BC、CD三段轨道组成，轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接，其中轨道AB、CD段是光滑的，水平轨道BC的长度s＝ 5 m，轨道CD足够长且倾角θ＝37°，A、D两点离轨道BC的高度分别为h1＝4.30 m、h2＝1.35 m．现让质量为m的小滑块自A点由静止释放．已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求： (1)小滑块第一次到达D点时的速度大小； (2)小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔； (3)小滑块最终停止的位置距B点的距离． [答案]　(1)3 m/s　(2)2 s　(3)1.4 m 题型三 应用动能定理求变力做功 【典例5】 【答案】　A 题型四 动能定理与图象结合的问题 2.摩天大楼中一部直通高层的客运电梯，行程超过百米．电梯的简化模型如图甲所示．考虑安全、舒适、省时等因素，电梯的加速度a是随时间t变化的．已知电梯在t＝0时由静止开始上升，a ­t图象如图乙所示．电梯总质量m＝2.0×103 kg.忽略一切阻力，重力加速度g取10 m/s2. (1)求电梯在上升过程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2； (2)类比是一种常用的研究方法．对于直线运动，教科书中讲解了由v­t图象求位移的方法．请你借鉴此方法，对比加速度和速度的定义，根据图乙所示a ­t图象，求电梯在第1 s内的速度改变量Δv1和第2 s末的速率v2； (3)求电梯以最大速率上升时，拉力做功的功率P；再求在0～11 s时间内，拉力和重力对电梯所做的总功W. 【解析】　(1)由a ­t图象可知，电梯拉力最大为F1时对应的加速度a1＝1 m/s2，拉力最小为F2时对应的加速度a2＝－1 m/s2. 由牛顿第二定律有F1－mg＝ma1. F2－mg＝ma2. 解得F1＝2.2×104 N．　F2＝1.8×104 N. (2)类比可得，所求第1 s内速度变化Δv1等于第1 s内a ­ t图线与时间轴围成的面积． Δv1＝0.50 m/s. 同理可得前2 s内速度变化Δv2＝1.5 m/s. 且Δv2＝v2－v0得v2＝1.5 m/s. 【答案】　(1)2.2×104 N　1.8×104 N　(2)0.5 m/s　1.5 m/s　(3)2.0×105 W　1.0×105 J 题型五 利用动能定理求解多运动过程问题 [问题特点] 　物体在运动过程中若包含几个不同的过程，应优先考虑对全过程运用动能定理，这样可以避开每个运动过程的具体细节，因此比分段运用动能定理求解简单．由于全过程运用动能定理解题时不必考虑中间过程的细节，只需考虑全过程中合力做功的情况，以及初、末状态的动能，所以对于多过程、往复运动问题，对全过程运用动能定理具有过程简明、方法巧妙、运算量小等优点． 审题与关联 ①审题切入点 ②明情境，析过程： vD=0 只有重力提供向心力 图 7 图 7 图 7