动能定理应用

1、WEk2Ek122211122Wm vm v 应用动能定理的一般解题步骤：应用动能定理的一般解题步骤：1、确定、确定研究对象研究对象，进行受力分析，认，进行受力分析，认真画出真画出受力分析示意图受力分析示意图；2、确定研究的物理过程（起点和终点），、确定研究的物理过程（起点和终点），分析这过程中分析这过程中有哪些力对研究对象作功，有哪些力对研究对象作功，作了多少功，正功还是负功，作了多少功，正功还是负功，求出求出总功总功；3、确定研究过程、确定研究过程起点和终点起点和终点的动能，列的动能，列出动能定理表达式；出动能定理表达式；动能定理的应用动能定理的应用1、常规题（匀变速直线运动）、常规题（匀

2、变速直线运动）3、求变力做功问题、求变力做功问题2、求解曲线运动问题、求解曲线运动问题4、多过程问题、多过程问题5、其它问题、其它问题 1、常规题（匀变速直线运动）、常规题（匀变速直线运动）方法一、牛顿运动定律方法一、牛顿运动定律方法二、动能定理方法二、动能定理解：课本课本:P74 问题与练习问题与练习 1 3 4 5其中其中3、4题做作业本上题做作业本上 某人从距地面某人从距地面25m高处水平抛出一小球，高处水平抛出一小球，小球质量小球质量100g，出手时速度大小为，出手时速度大小为10m/s,落地时速度大小为落地时速度大小为16m/s，取，取g=10m/s2，试求：试求：（1）人抛球时对小

3、球做多少功？人抛球时对小球做多少功？（2）小球在空中运动时克服阻力做功多）小球在空中运动时克服阻力做功多少？少？2、求解曲线运动问题、求解曲线运动问题列式时要注意列式时要注意W合合和和Ek的正负的正负解：解：VV0H列式时要注意列式时要注意W合合和和Ek的正负的正负牛顿运动定律牛顿运动定律动能定理动能定理适用条件适用条件只能研究物体在恒只能研究物体在恒力作用下做直线运力作用下做直线运动的情况动的情况对于物体在恒力或变力作用下对于物体在恒力或变力作用下做直线运动或曲线运动均适用做直线运动或曲线运动均适用应用方法应用方法要考虑运动过程的要考虑运动过程的每一个细节每一个细节只考虑各力的做功情况及初、

4、只考虑各力的做功情况及初、末状态的动能末状态的动能运算方法运算方法矢量运算矢量运算代数运算代数运算相同点相同点确定研究对象，对物体进行受力分析和运动过程分析确定研究对象，对物体进行受力分析和运动过程分析结论结论应用动能定理解题不涉及加速度、时间，不涉及矢量应用动能定理解题不涉及加速度、时间，不涉及矢量运算，运算简单，不易出错运算，运算简单，不易出错(一般直线运动一般直线运动)用拉力用拉力F F使一个质量为使一个质量为m m的木箱由静止开始的木箱由静止开始在水平冰道上移动了在水平冰道上移动了s s，拉力，拉力F F跟木箱前进跟木箱前进的方向的夹角为的方向的夹角为，木箱与冰道间的摩擦，木箱与冰道间

5、的摩擦因数为因数为，求木箱获得的速度？，求木箱获得的速度？ 变式变式 多过程问题多过程问题 直线运动直线运动铁球铁球1m高处掉入沙坑高处掉入沙坑,则已知铁球在下陷则已知铁球在下陷过程中受到沙子的平均阻力为铁球重力的过程中受到沙子的平均阻力为铁球重力的21倍倍,则铁球在沙中下陷深度为多少则铁球在沙中下陷深度为多少m?Hh多过程问题多过程问题 （直线运动）（直线运动）Hhmgmgf解法一：分段列式解法一：分段列式2102mgHmv自由下落：自由下落：2102mghfhmv沙坑减速：沙坑减速：解法二：全程列式解法二：全程列式()0mg Hhfhh=0.05mh=0.05m一物体静止在不光滑的水平面上

6、，已知一物体静止在不光滑的水平面上，已知m=1kgm=1kg， =0.1,=0.1,现用水平外力现用水平外力F=2NF=2N拉拉其运动其运动5m5m后立即撤去水平外力后立即撤去水平外力F,F,求其还求其还能滑多远能滑多远? ?Fv0vl =0.1=0.1ffx=0=0 例例2 2、多过程问题、多过程问题 直线运动直线运动X=5m质量为质量为20g20g的子弹，以的子弹，以300m/s300m/s的速度水平的速度水平射入厚度是射入厚度是10mm10mm的钢板，射穿后的速度是的钢板，射穿后的速度是100m/s100m/s，子弹受到的平均阻力是多大？，子弹受到的平均阻力是多大？lmfv0v 例例3

7、3、子弹问题、子弹问题f=8 104N例例5 5、如图所示、如图所示, ,光滑光滑1/41/4圆弧半径为圆弧半径为0.8m,0.8m,有一质量为有一质量为1.0kg1.0kg的物体自的物体自A A点从点从静止开始下滑到静止开始下滑到B B点点, ,然后沿水平面前进然后沿水平面前进4m,4m,到达到达C C点停止点停止. .求求: :(1)(1)在物体沿水平运动中摩擦力做的功在物体沿水平运动中摩擦力做的功. .(2)(2)物体与水平面间的动摩擦因数物体与水平面间的动摩擦因数. .oABCGfRx(1) -8J(2) 0.2变力变力例例1 1如图所示，斜槽轨道下端如图所示，斜槽轨道下端与一个半径为

8、与一个半径为0.4m的圆形轨道的圆形轨道相连接一个质量为相连接一个质量为0.1kg的物的物体从高为体从高为H2m的的A点由静止点由静止开始滑下，运动到圆形轨道的开始滑下，运动到圆形轨道的最高点最高点C处时，对轨道的压力等处时，对轨道的压力等于物体的重力求物体从于物体的重力求物体从A运动运动到到C的过程中克服摩擦力所做的的过程中克服摩擦力所做的功功(g取取10m/s2)在在C点：点：2FmgmR+=v0m/s=vmgF受力分受力分析析Fmg22 2m/sCgrv212(2 )0fmg HrWmv解得解得Wf0.8J从从A到到C，由动能定理：，由动能定理：一、利用动能定理求变力的功一、利用动能定理

9、求变力的功例例3 3 如图所示，质量如图所示，质量m0.1kg的金属的金属小球从距水平面小球从距水平面h2.0m的光滑斜面上的光滑斜面上由静止开始释放，运动到由静止开始释放，运动到A点时无能量点时无能量损耗，水平面损耗，水平面AB是长是长2.0m的粗糙平面，的粗糙平面，与半径为与半径为R0.4m的光滑的半圆形轨道的光滑的半圆形轨道BCD相切于相切于B点，其中圆轨道在竖直平点，其中圆轨道在竖直平面内，面内，D为轨道的最高点，小球恰能通为轨道的最高点，小球恰能通过最高点过最高点D，求：，求：(g10m/s2)(1)小球运动到小球运动到A点时的速度大小；点时的速度大小；(2)小球从小球从A运动到运动

10、到B时摩擦阻力所做的功；时摩擦阻力所做的功；(3)小球从小球从D点飞出后落点点飞出后落点E与与A的距离的距离三、功率的计算三、功率的计算A2A2mmghv 只有重力做功只有重力做功 摩擦力做负功摩擦力做负功 只有重力做负功只有重力做负功2m(1)(1)滑到滑到A点点的过程，的过程，由动能定理：由动能定理：A= 2gh 2 10m/sv00m/sv(2)(2)在在D点：点：2DmRmgvD2m/sv例例3 3 如图所示，质量如图所示，质量m0.1kg的金属的金属小球从距水平面小球从距水平面h2.0m的光滑斜面上的光滑斜面上由静止开始释放，运动到由静止开始释放，运动到A点时无能量点时无能量损耗，水

11、平面损耗，水平面AB是长是长2.0m的粗糙平面，的粗糙平面，与半径为与半径为R0.4m的光滑的半圆形轨道的光滑的半圆形轨道BCD相切于相切于B点，其中圆轨道在竖直平点，其中圆轨道在竖直平面内，面内，D为轨道的最高点，小球恰能通为轨道的最高点，小球恰能通过最高点过最高点D，求：，求：(g10m/s2)(1)小球运动到小球运动到A点时的速度大小；点时的速度大小；(2)小球从小球从A运动到运动到B时摩擦阻力所做的功；时摩擦阻力所做的功；(3)小球从小球从D点飞出后落点点飞出后落点E与与A的距离的距离学习学习探究区探究区三、功率的计算三、功率的计算A22DA22fmmWmgh-vv 只有重力做功只有重

12、力做功 摩擦力做负功摩擦力做负功 只有重力做负功只有重力做负功2m(2)从从A点点到到D点，点，由动能定理：由动能定理：00m/sv1JfW (3)小球从小球从D点飞出后做平抛运动点飞出后做平抛运动：例例3 3 如图所示，质量如图所示，质量m0.1kg的金属的金属小球从距水平面小球从距水平面h2.0m的光滑斜面上的光滑斜面上由静止开始释放，运动到由静止开始释放，运动到A点时无能量点时无能量损耗，水平面损耗，水平面AB是长是长2.0m的粗糙平面，的粗糙平面，与半径为与半径为R0.4m的光滑的半圆形轨道的光滑的半圆形轨道BCD相切于相切于B点，其中圆轨道在竖直平点，其中圆轨道在竖直平面内，面内，D

13、为轨道的最高点，小球恰能通为轨道的最高点，小球恰能通过最高点过最高点D，求：，求：(g10m/s2)(1)小球运动到小球运动到A点时的速度大小；点时的速度大小；(2)小球从小球从A运动到运动到B时摩擦阻力所做的功；时摩擦阻力所做的功；(3)小球从小球从D点飞出后落点点飞出后落点E与与A的距离的距离学习学习探究区探究区三、功率的计算三、功率的计算A2g2R2t 只有重力做功只有重力做功 摩擦力做负功摩擦力做负功 只有重力做负功只有重力做负功2m(3)竖直方向做自由落体运动竖直方向做自由落体运动：00m/sv=1.2mEA ABEB水平水平方向匀速方向匀速xBEvDt0.8m4Rg0.4st例例2

14、 2如图所示，如图所示，ABCD为一位于为一位于竖直平面内的轨道，其中竖直平面内的轨道，其中BC水水平，平，A点比点比BC高出高出10m，BC长长1m，AB和和CD轨道光滑且与轨道光滑且与BC平平滑连接一质量为滑连接一质量为1kg的物体，的物体，从从A点以点以4m/s的速度开始运动，的速度开始运动，经过经过BC后滑到高出后滑到高出C点点10.3m的的D点速度为零点速度为零(g取取10m/s2)求：求：(1)物体与物体与BC轨道间的动摩擦因轨道间的动摩擦因数；数；(2)物体第物体第5次经过次经过B点时的速度；点时的速度；(3)物体最后停止的位置物体最后停止的位置(距距B点多点多少米少米)学习学习

15、探究区探究区v4m/s10m10.3mvD0m/s(1)由由A到到D，由，由动能定理动能定理：mg1()02BCmg hHmgsm 2v0.5在在BC上滑动了上滑动了4次次(2)由由A到到B，由，由动能定理动能定理：22BC2111422mgHmg smmvv二、利用动能定理分析多过程问题二、利用动能定理分析多过程问题例例2 2如图所示，如图所示，ABCD为一位于为一位于竖直平面内的轨道，其中竖直平面内的轨道，其中BC水水平，平，A点比点比BC高出高出10m，BC长长1m，AB和和CD轨道光滑且与轨道光滑且与BC平平滑连接一质量为滑连接一质量为1kg的物体，的物体，从从A点以点以4m/s的速度开始运动，的速度开始运动，经过经过BC后滑到高出后滑到高出C点点10.3m的的D点速度为零点速度为零(g取取10m/s2)求：求：(1)物