《高物理动能定理》PPT课件.ppt

动能和动能定理,动能定理,表述一：合外力做功等于物体动能的增量。,表述二：一切外力做功的代数和等于物体动 能的增量。,三、动能定理,【例5】质量为m的小球从距沙坑表面h高处自由落下，进入沙坑，小球在沙坑中运动的最大深度为d，求小球在沙坑中运动受到的平均阻力大小。,对全过程:,mg,mg,f,三、动能定理,（1）确定研究对象，画出过程示意图；,4、应用动能定理解题的一般步骤：,（2）分析物体的受力，明确各力做功的情况，并确定外力所做的总功；,（3）分析物体的运动，明确物体的初、末状态，确定初、末状态的动能及动能的变化；,（4）根据动能定理列方程求解；,1、同一物体分别从高度相同，倾角不同的光滑斜面的顶端滑到底端时，相同的物理量是（ ） A.动能 B.速度 C.速率 D.重力所做的功,例与练,2、质量为m=3kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数=0.2，在水平恒力F=9N作用下起动，当m位移L1=8m时撤去推力F，问：物体还能滑多远？(g10m/s2),例与练,对全过程用动能定理：,mg,N,f,3、民航客机机舱紧急出口的气囊是一条连接出口与地面的斜面，高3.2m，长5.5m，质量是60Kg的人沿斜面滑下时所受阻力是240N，求人滑至底端时的速度。,例与练,mg,N,f,3、民航客机机舱紧急出口的气囊是一条连接出口与地面的斜面，高3.2m，长5.5m，质量是60Kg的人沿斜面滑下时所受阻力是240N，求人滑至底端时的速度。,例与练,mg,N,f,牛顿第二定律是矢量式，反映的是力与加速度的瞬时关系； 动能定理是标量式，反映做功过程中总功与始末状态动能变化的关系。,动能定理和牛顿第二定律是研究物体运动问题的两种不同的方法。,四、动能定理与牛顿第二定律,动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间，对变力做功和多过程问题用动能定理处理问题有时很方便。,3.质量为m=2kg的物体，在水平面上以v1= 6m/s的速度匀速向西运动，若有一个F=8N、方向向北的恒力作用于物体，在t=2s内物体的动能增加了 ( ),A28J B64J C32J D36J,4、两个初速度相同的木块A、B质量之比为mA：mB1：2， A、B与水平地面间的动摩擦因数之比为A：B2：3 ，则A、B在水平地面滑行距离LA：LB为（ ） A、 1：2 B、 2：3 C、 2：1 D、 3：2,例与练,5、质量为2Kg的物体沿半径为1m的1/4圆弧从最高点A由静止滑下，滑至最低点B时速率为4m/s，求物体在滑下过程中克服阻力所做的功。,例与练,物体在滑下过程中克服阻力所做功4J,A到B由动能定理：,6、如图所示，质量为m的物体，由高h处无初速滑下，至平面上A点静止，不考虑B点处能量转化，若施加平行于路径的外力使物体由A点沿原路径返回C点，则外力至少做功为（ ） Amgh B2mgh C3mgh D无法计算,例与练,从C到B到A：,从A到B到C：,7. 如图5-8所示，质量为m=0.5kg小球位于H=5m高处，以v0=20ms竖直向上抛出，若小球运动中所受介质阻力恒为 f0.2mg，且小球每次与地面相撞均无机械能损失，求小球经过的路程(g=10m/s2),7. 如图5-8所示，质量为m=0.5kg小球位于H=5m高处，以v0=20ms竖直向上抛出，若小球运动中所受介质阻力恒为 f0.2mg，且小球每次与地面相撞均无机械能损失，求小球经过的路程(g=10m/s2),9. 一个物体从斜面上高h处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止，量得停止处对开始运动处的水平距离为s，不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用，并认为斜面与水平面对物体的摩擦因数相同，求摩擦因数,10. 一个质量为m的小球拴在钢绳的一端，另一端用大小为F1的拉力作用，在水平面上做半径为R1的匀速圆周运动，如图5-13所示今将力的大小改为F2，使小球仍在水平面上做匀速圆周运动，但半径变为R2小球由半径R1变为R2过程中拉力对小球做的功多大？,11. 总质量为M的列车，沿水平直线轨道匀速前进，其末节车厢质量为m，中途脱节，司机发觉时，机车已行驶L的距离，于是立即关闭油门，除去牵引力；设运动的阻力与质量成正比，机车牵引力是恒定的求当列车的两部分都停止时，它们间的距离为多少？,对车头（M-m）脱钩后的全过程，依动能定理列方程 设阻力 f=k（M-m）g,说明 如果物体运动有几个过程，关键是分清楚整个过程有几个力做功及其研究对象的初、末状态的动能,另一解法：依题意列方程 kMgL=k(M-m)gs,说明 假设机车脱钩时，立即关闭油门，由于运动阻力与其质量成正比，所以两部分同时分别做加速度相同的匀减速运动，匀减速运动的初速度也相同，故两部分停止相距的距离为零若以末节车厢为参照物，机车在运动L段时牵引力kMg所做的功为kMgL，使机车动能增加那么，机车所增加的动能全部消耗在机车相对末节车厢克服阻力做功之中，其阻力相对末节车厢所做的功为k(M-m)gs，故有方程kMgL=k(M-m)gs成立,12. 如图5-23所示，在一个固定盒子里有一个质量为m的滑块，它与盒子底面动摩擦因数为，开始滑块在盒子中央以足够大的初速度v0向右运动，与盒子两壁碰撞若干次后速度减为零，若盒子长为L，滑块与盒壁碰撞没有能量损失，求整个过程中物体与两壁碰撞的次数,解 以滑块为研究对象，滑块在整个运动过程中克服摩擦力做功消耗了滑块的初始动能，依动能定理列方程，设碰撞n次，有,返回,13. 一辆车通过一根跨过定滑轮的绳PQ提升井中质量为m为物体，如图5-23所示绳的P端拴在车后的挂钩上，Q端拴在物体上设绳的总长不变、绳的质量、定滑轮的质量和尺寸，滑轮上的摩擦都忽略不计开始时，车在A点，左右两侧绳都已绷紧并且是竖直的，左侧绳绳长为H提升时，车加速向左运动，沿水平方向从A经过B驶向C设A到B的距离也为H车过B点时的速度为vB求在车由A移到B的过程中，绳Q端的拉力对物体做的功,分析 汽车从A到B把物体提升的过程中，物体只受到拉力和重力的作用，根据物体速度的变化和上升高度，由功与动能变化的关系即得,解 以物体为研究对象，开始时其动能Ek1=0随着车的加速拖动，重物上升，同时速度也不断增加当车子运动到B点时，重物获得一定的上升速度vQ，这个速度也就是收绳的速度，它等于车速沿绳子方向的一个分量(图5-24