动能定理的内容及意义

1、练习人的心脏每跳一次大约输送Q08105m3的血液，正常人的血压(可看作心脏压送血液的压强)的平均值约为1.5104Pa，心跳每分钟70次，据此估算心脏工作的平均功率为多少？解析血液在心脏压力作用下沿血管流动，如图所示：设血管橫截面积为s, 心脏平均压强为P0，血液平均流速为v则：由P Fv得：P P0sv由题意知：svtn Q0 (n为t时间内心脏跳动的次数)联立以上两式得：P n Q0P0/t代入数据得：P 1.4 W第二课时动能定理及其应用一、动能定理的内容及意义1.内容：外力对物体做的总功等于物体动能的变化即：合外力做的功等于物体动能的变化2.表达式：W总Ek2Ek1或W合EK3.对动

2、能定理的理解：(1)W总是所有外力对物体做的总功，等于所有外力对物体做功的代数和，即：W合W1 W2 W3.特别是在全过程的各个阶段受力有变化的情况下，只要把各个力在各个阶段所做的功都按照代数和加起来，就可以得到总功(2)因动能定理中功和能均与参考系的选取有关，所以动能定理也与参考系的选取有关，一般以地球为参考系(3)不论做什么运动形式，受力如何，动能定理总是适用的4)做功的过程是能量转化的过程，动能定理中的等号“”的意义是一种因果联系的数值上相等的符号， 它并不意谓着“功就是动能的增量”，也不意谓着“功转变成动能”，而意谓着“合外力的功是物体动能变化的原因，合外力对物体做多少功物体的动能就变

3、化多少”(5)W总0时，Ek2Ek1，物体的动能增加；W总0时，Ek2Ek1，物体的动能减小；W总0时，Ek2Ek1，物体的动能不变(6)和动量定理一样，动能定理也建立起过程量(功)和状态量(动能)间的联系这样，无论求合外力做的功还是求物体动能的变化，就都有了两个可供选择的途径和动量定理不同的是：功和动能都是标量，动能定理表达式是一个标量式， 。不能在某一个方向上应用动能定理二、动能定理解题的步骤(1)确定 和 。和动量定理不同， 。 ，如果是系统，那么系统内的物体间不能有相对运动(原因是：系统内所有内力的总冲量一定是零，而系统内所有内力做的总功不一定是零)(2)对研究对象进行受力分析(研究对

4、象以外的物体施于研究对象的力都要分析，含重力)(3)写出该过程中合外力做的功，或分别写出各个力做的功(注意功的正负)如果研究过程中物体受力情况有变化，要分别写出该力在各个阶段做的功(4)写出物体的初、末动能(5)按照动能定理列式求解研究对象研究过程动能定理的研究对象只能是单个物体2. 用转换研究对象的方法练习1 如图在光滑的水平面上，物块在恒力F100 N的作用 下从A点运动到B点，不计滑轮的大小，不计绳与滑轮的质量及绳、滑轮间的摩擦，H2.4 m，37，53，求绳的拉力对物体所做的功.5应用动能定理求变力的功练习2. 如图所示，AB为1/4圆弧轨道，半径为R0.8 m，BC是水平轨道，长S3

5、 m，BC处的摩擦系数为1/15，今有质量m1 kg的物体，自A点从静止起下滑到C点刚好停止求物体在轨道AB段所受的阻力对物体做的功解析：物体在从A滑到C的过程中，有重力、AB段的阻力、BC段的摩擦力共三个力做功，WGmgR，fBCmg，由于物体在AB段受的阻力是变力，做的功不能直接求根据动能定理可知：W外0，所以mgRmgSWAB0.即WABmgRmgS1100.81103/156(J)1用动能定理进行多过程问题研究的整体法和隔离法例1如图所示，物体从高为h的斜面体的顶端A由静止开始滑下，滑到水平面上的B点停止，A到B的水平距离为S，已知：斜面体和水平面都由同种材料制成求：物体与接触面间的动

6、摩擦因数点评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，也可以以全过程为一整体来处理往往全过程考虑比较简单2用动能定理解答曲线运动例2如图所示，一个质量为m的小球从A点由静止开始滑到B点，并从B点抛出，若在从A到B的过程中，机械能损失为E，小球自B点抛出的水平分速度为v，则小球抛出后到达最高点时与A点的竖直距离是_3用动能定理处理变力作用过程例3如图所示，光滑水平桌面上开一个光滑小孔，从孔中穿一根细绳，绳一端系一个小球，另一端用力 F1向下拉，以维持小球在光滑水平面上做半径为R1的匀速圆周运动，如图所示，今改变拉力，当大小变为F2，使小球仍在水平面上做匀速圆周运动，但半径变

7、为R2，小球运动半径由R1变为R2过程中拉力对小球做的功多大？点评绳的拉力作为小球做圆周运动的向心力，是变力，变力做功不能应用公式WFS直接运算，但可通过动能定理等方法求解4运用动能定理求运动路程例4如图所示，ABCD是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧，BC为水平的，其距离d0.50米，盆边缘的高度h0.30米，在A处放一个质量为m的小物块并让其从静止出发下滑，已知盆内侧壁是光滑的，而BC面与小物块间的动摩擦因数为0.10，小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停的地点到B的距离为()A0.5米 B0.25米C0.10米 D05动能定理的综合运用动能定理常同牛顿第

8、二定律及平抛运动、圆周运动等知识结合在一起，考查同学的综合运用能力对此类问题要特别注意认真审题，弄清题中所述的运动过程及受力情况，挖掘出题中的隐含条件这也是提高解决综合问题能力的根本例5如图，AB是倾角为的粗糙直轨道，BCD是光滑的圆弧轨道， AB恰好在B点与圆弧相切，圆弧的半径为R.一个质量为m的物体(可以看作质点)从直轨道上的P点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动已知P点与圆弧的圆心O等高，物体与轨道AB间的动摩擦因数为.求(1)物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程(2)最终当物体通过圆弧轨道最低点E时，对圆弧轨道的压力方法技巧：1对于既可用牛顿定律，又可用动能定理解的力学问题，若不涉及到加速度和时间，则用动能定理求解较简