专题动能定理应用实用教案

1、会计学1专题专题(zhunt)动能定理应用动能定理应用第一页，共16页。复习复习(fx)提提问问1 1、动能定理、动能定理(dn (dn nn dn l)nn dn l)内容内容合外力做的功或各外力做功的代数和合外力做的功或各外力做功的代数和等于物体等于物体(wt)动能的变化量。动能的变化量。2 2、表达式、表达式1（1）W合= mV22mV12 = Ek1221(2)W1W2Wn = mV22mV12 = Ek212第1页/共16页第二页，共16页。的优越性所在。n（4）若物体运动过程中包含几个不同过程，应用动能定理时，可以分段考虑，也可以全过程为整体来处理。第2页/共16页第三页，共16页

2、。例例1 1、一铅球从高出地面、一铅球从高出地面H H米米处由静止自由落下，不考虑处由静止自由落下，不考虑空气阻力，落至地面后并深空气阻力，落至地面后并深入地面入地面h h米深处停止米深处停止(tngzh)(tngzh)，若球的质量为，若球的质量为m m，求球在落入地面以下的过，求球在落入地面以下的过程中受到的平均阻力？程中受到的平均阻力？-m-H hm第3页/共16页第四页，共16页。球的运动可分两个过程，先自由落球的运动可分两个过程，先自由落地到地面地到地面(dmin)(dmin)，在地面，在地面(dmin)(dmin)下作减速运动，设球落到下作减速运动，设球落到地面地面(dmin)(dm

3、in)时速度为时速度为V V，由动能，由动能定理可得：定理可得：mgH =12mV2第二过程第二过程(guchng),有重力和阻力做有重力和阻力做功功,同理可得同理可得:0mgh f h =12m V2解以上两方程可得：解以上两方程可得：f=Hhhmg第4页/共16页第五页，共16页。第二种解法，若把球的运动过程作为一个第二种解法，若把球的运动过程作为一个(y )整体考虑、球的初、末动能均为零整体考虑、球的初、末动能均为零，由动能定理列式：，由动能定理列式：mg(Hmg(Hh) h) f h =0f h =0f = Hhhmg解得：解得：看来，第二种解法简捷快速看来，第二种解法简捷快速(kui

4、 s)，但两，但两种解法都要遵循以下步骤：种解法都要遵循以下步骤：（1 1）确定）确定(qudng)(qudng)研研究对象；究对象；(2)(2)对研究对象受力分析对研究对象受力分析, ,并判断各力做功情况并判断各力做功情况(3)(3)明确物体在运动中明确物体在运动中, ,初初 末状态的动能值末状态的动能值（4 4）由动能定理、列出方程式，必要时）由动能定理、列出方程式，必要时要借助其它物理方程要借助其它物理方程第5页/共16页第六页，共16页。例例2 2、用拉力、用拉力F F使一个质量使一个质量(zhling)(zhling)为为m m的木箱由静止开始在水平冰道上的木箱由静止开始在水平冰道上

5、移动移动S S，拉力，拉力F F跟木箱前进的方向的夹跟木箱前进的方向的夹角为角为a a，木箱与冰道间的动摩擦因数，木箱与冰道间的动摩擦因数为为u u，求：木箱获得的速度？，求：木箱获得的速度？第6页/共16页第七页，共16页。解析解析(ji x)：物体物体(wt)受四受四个力：个力：重力重力(zhngl)拉力拉力摩擦力摩擦力支持力支持力Fscosaf s = -mV2o12f= uNNFsinamg = o 解得：解得： V = 第7页/共16页第八页，共16页。A B C第8页/共16页第九页，共16页。37037370 0第9页/共16页第十页，共16页。例例5 如图所示，为四分之一圆弧轨

6、道，半径为如图所示，为四分之一圆弧轨道，半径为0.8m，BC是水平轨道，长是水平轨道，长3m，BC处的动摩擦因数为处的动摩擦因数为 。现有质量。现有质量m=1kg 的物体，自的物体，自A点从静止点从静止(jngzh)起下滑到起下滑到C点刚好停止。求：物体在轨道点刚好停止。求：物体在轨道AB段所受的阻力对物体做的功段所受的阻力对物体做的功 RABC115第10页/共16页第十一页，共16页。GwmgRBCwmgBCfABw00fABmgRwmgBC6fABwJ第11页/共16页第十二页，共16页。变换一变换一 将基本模型将基本模型(mxng)水平轨道右端接上光滑圆弧轨道。水平轨道右端接上光滑圆弧

7、轨道。倾角为倾角为的光滑斜面放置于粗糙的水平面（动摩擦因素为的光滑斜面放置于粗糙的水平面（动摩擦因素为0.5）上（二者圆滑相接）上（二者圆滑相接(xin ji)），在水平轨道右端有一半径为），在水平轨道右端有一半径为R的光滑圆形轨道，与其相接的光滑圆形轨道，与其相接(xin ji)于于C点，点，D点是圆弧位置最高点。一可视为质点的物体从斜面上的点是圆弧位置最高点。一可视为质点的物体从斜面上的A处由静止释放，处由静止释放，BC长长5R，重力加速度为，重力加速度为g。求；。求；（1）、要使物体恰好过圆轨道的最高点时）、要使物体恰好过圆轨道的最高点时A处的高度处的高度（2）、在（）、在（1）问高度的

8、情况下，若物体能滑上圆轨道且不脱离圆轨道，求水平段）问高度的情况下，若物体能滑上圆轨道且不脱离圆轨道，求水平段BC取值范围取值范围第12页/共16页第十三页，共16页。变换四变换四 在轨道在轨道(gudo)(gudo)上方加上匀强电场，同时使物体带上电荷量，而轨道上方加上匀强电场，同时使物体带上电荷量，而轨道(gudo)(gudo)绝缘。绝缘。练习练习4 4 放置在竖直平面内的光滑绝缘轨道，处于竖直向下的匀强电场中，一带正电荷的小球从高为放置在竖直平面内的光滑绝缘轨道，处于竖直向下的匀强电场中，一带正电荷的小球从高为h h的的A A 处静止开始下滑。已知小球所受到电场力是其重力的处静止开始下滑

9、。已知小球所受到电场力是其重力的3/43/4，圆环半径为，圆环半径为R R，斜面倾角为，斜面倾角为，D D点是轨道位置的最高点，若使小球在圆环内能做圆周运动，点是轨道位置的最高点，若使小球在圆环内能做圆周运动，h h至少为多少？至少为多少？第13页/共16页第十四页，共16页。变换五变换五 在轨道在轨道(gudo)(gudo)加复合场。加复合场。 练习练习6 6 一带正电的小球，从光滑斜面上高为一带正电的小球，从光滑斜面上高为h h的的A A处静止释放，经光滑水平轨道处静止释放，经光滑水平轨道BCBC进入电磁场区域（进入电磁场区域（BCBC距离为距离为L L），），BCBC之间有水平向右的有界匀强电场，电场强度为之间有水平向右的有界匀强电场，电场强度为E E，C C点右侧有垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向上的匀强电场，磁感应强度为点右侧有垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向上的匀强电场，磁感应强度为B B，电场强度也为，电场强度也为E E，过，过C C点后小球恰好做匀速圆周运动，求小球运动的轨道半径？（重力加速度为点后小球恰好做匀速圆周运动，求小球运动的轨道半径？（重力加速度为g g）第14页/共16页第十五页，共16页。解