沪科版高中物理必修2：第3章动能的变化与机械功 本章整合3ppt课件

1、本章整合;本章知识可分为三个组成部分。第一部分为动能和动能定理;第二部分为功;第三部分为功率。一、动能和动能定理;二、功 ;三、功率 ;一、功和功率的计算【例1】 (多项选择)如下图,一质量为1.2 kg的物体从倾角为30、长度为10 m的光滑斜面顶端由静止开场下滑。那么()A.物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是60 WB.物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是120 WC.整个过程中重力做功的平均功率是30 WD.整个过程中重力做功的平均功率是60 W;解析:由动能定理得mgssin 30= mv2,所以物体滑到斜面底端时的速度为10 m/s,此时重力做功的瞬时功率为P=mgvcos =

2、mgvcos 60=1.21010 W=60 W,故A对,B错。物体下滑时做匀加速直线运动,其受力情况如下图。由牛顿第二定律得物体的加速度物体下滑过程中重力做的功为W=mgssin =mgssin 30=60 J;故C对,D错。答案:AC;方法技巧1.功的计算方法(1)定义法求功:恒力对物体做功大小的计算式为W=Fscos ,式中为F、s二者之间的夹角。由此可知,恒力做功大小只与F、s、这三个量有关,与物体能否还受其他力、物体的运动形状等要素无关。(2)利用功率求功:此方法主要用于在发动机功率坚持恒定的条件下,求牵引力做的功。(3)利用动能定理或功能关系求功。;2.功率的计算方法功率的计算方法

3、(1)P= :此式是功率的定义式此式是功率的定义式,适用于任何情况下功率的计算。适用于任何情况下功率的计算。既适用于人或机械做功功率的计算既适用于人或机械做功功率的计算,也适用于普通物体做功功率的也适用于普通物体做功功率的计算计算;既适用于合力或某个力做功功率的计算既适用于合力或某个力做功功率的计算,也适用于恒力或变也适用于恒力或变力做功功率的计算力做功功率的计算;普通用于求解某段时间内的平均功率。普通用于求解某段时间内的平均功率。(2)P=Fv:当当v是瞬时速度时是瞬时速度时,此式计算的是此式计算的是F的瞬时功率的瞬时功率;当当v是平是平均功率时均功率时,此式计算的是此式计算的是F的平均功率

4、。的平均功率。;二、对动能定理的了解与运用动能定理普通运用于单个物体,研讨过程可以是直线运动,也可以是曲线运动;既适用于恒力做功,也适用于变力做功;既适用于各个力同时作用在物体上,也适用于不同的力分阶段作用在物体上,凡涉及力对物体做功过程中动能的变化问题几乎都可以运用。;【例2】 如下图,一滑块(可视为质点)经程度轨道AB进入竖直平面内的四分之一圆弧形轨道BC。知滑块的质量m=0.5 kg,滑块经过A点时的速度vA=5 m/s,AB长s=4.5 m,滑块与程度轨道间的动摩擦因数=0.1,圆弧形轨道的半径R=0.5 m,滑块分开C点后竖直上升的最大高度h=0.1 m,g取10 m/s2。求:(1

5、)滑块第一次经B点时速度的大小;(2)滑块刚刚滑上圆弧形轨道时,对轨道上B点压力的大小;(3)滑块在从B运动到C的过程中抑制摩擦力所做的功。;解析:(1)滑块由A到B的过程中,运用动能定理得 又f=mg解得vB=4 m/s。(2)在B点,滑块开场做圆周运动,由牛顿第二定律可知解得轨道对滑块的支持力FN=21 N根据牛顿第三定律可知,滑块对轨道上B点压力的大小也为21 N。(3)滑块从B经过C上升到最高点的过程中,由动能定理得解得滑块抑制摩擦力做功Wf=1 J。答案:(1)4 m/s(2)21 N(3)1 J;方法技巧运用动能定理时的四点留意1.明确研讨对象和研讨过程,确定初、末形状的速度情况。

6、2.对物体进展正确的受力分析(包括重力、弹力等),弄清各力做功大小及功的正、负情况。3.有些力在运动过程中不是一直存在,物体运动形状、受力等情况均发生变化,那么在思索外力做功时,必需根据不同情况分别对待,正确表示出总功。4.假设物体运动过程中包含几个不同的子过程,解题时,可以分段思索,也可视为一个整体过程思索,列出动能定理方程求解。;三、动能定理和动力学方法的综合运用【例3】 如下图,质量m=0.1 kg的金属小球从距程度面h=2.0 m的光滑斜面上由静止开场释放,运动到A点时无能量损耗,程度面AB是长2.0 m的粗糙平面,与半径为R=0.4 m的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点,其中圆轨道在竖直平面内,D为轨道的最高点,小球恰能经过最高点D,求:(g取10 m/s2)(1)小球运动到A点时的速度大小;(2)小球从A运动到B时摩擦阻力所做的功;(3)小球从D点飞出后落点E与A的间隔。;解析:(1)根据题意和题图可得:小球下落到A点时由动能定理得程度位移sBE=vDt=0.8 m,所以sAE=sAB-sBE=1.2 m。答案:(1)2 m/s(2)-1 J(3)1.2 m;方法技巧动能定理常与平抛运动、圆周运动相结合,处理这类问题要特别留意1.与平抛运动相结合时,要留意运用运动的合成与分解的方法,如分解位移或分解速度求平抛运动的有关物理量。2.与竖