李学海讲课用动能定理

1、判天地之美，析万物之理。判天地之美，析万物之理。 庄子庄子动能定理及其应用动能定理及其应用白银市一中白银市一中 李学海李学海物理解题思想物理解题思想找对象找对象找规律找规律找公式找公式六大解题规律：一牛顿二定理三守恒六大解题规律：一牛顿二定理三守恒一牛顿一牛顿: 牛二牛二 F=ma二定理二定理: 动能定理、动量定理动能定理、动量定理三守恒：三守恒：机械能守恒定律、机械能守恒定律、 动量守恒定律、动量守恒定律、 能量守恒定律能量守恒定律1.牛顿第二定律牛顿第二定律内容：内容：物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外

2、力的方向相同质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同 F=ma说明：说明：“相对性相对性”指物体的加速度指物体的加速度a是相对惯性参考系（相对于地面静是相对惯性参考系（相对于地面静止或匀速直线运动的参照系）；止或匀速直线运动的参照系）；“矢量性矢量性”指加速度和合外力都是矢量，加速度的方向取决于指加速度和合外力都是矢量，加速度的方向取决于合外力的方向；合外力的方向；“瞬时性瞬时性”指加速度与合外力存在瞬时对应关系，合外力改变，指加速度与合外力存在瞬时对应关系，合外力改变，加速度随即相应改变；加速度随即相应改变；“独立性独立性”是指作用在物体上的每个力都将独立地产生各自的是指作用在物体上的每个

3、力都将独立地产生各自的加速度。加速度。1.1.内容：在一个过程中合外力对物体所做的功，等于物体在内容：在一个过程中合外力对物体所做的功，等于物体在这个过程中这个过程中_2 2表达式：表达式：_. .3 3物理意义：物理意义：_的功是物体动能变化的量度的功是物体动能变化的量度4 4适用条件适用条件(1)(1)动能定理既适用于动能定理既适用于直线直线运动，也适用于运动，也适用于_(2)(2)既适用于既适用于恒力恒力做功，也适用于做功，也适用于_动能的变化动能的变化合外力合外力曲线运动曲线运动变力做功变力做功2.动能定理动能定理3.3.动量定理动量定理(1)(1)内容：内容：物体所受合力的物体所受合

4、力的_等于物体的等于物体的_的变化的变化(2)(2)表达式：表达式：FtFtp p . .(3)(3)适用范围：适用范围：不仅适用于宏观物体的低速运动，而且对不仅适用于宏观物体的低速运动，而且对微观粒子的高速运动同样适用微观粒子的高速运动同样适用p pp p冲量冲量动量动量(1)(1)内容：内容：在只有在只有_做功的物体系统内，动能与做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能势能可以相互转化，而总的机械能_(2)(2)表达式：表达式：(3)(3)守恒条件：守恒条件：4 4. .机械能守恒定律机械能守恒定律重力或弹力重力或弹力保持不变保持不变只有重力或弹簧的弹力做功只有重力或弹簧的弹

5、力做功1 1 ） 内 容 ： 如 果 一 个 系 统） 内 容 ： 如 果 一 个 系 统 ， 或 者， 或 者_，这个系统的总动量保持不，这个系统的总动量保持不变，这就是动量守恒定律变，这就是动量守恒定律2 2）表达式）表达式m m1 1v v1 1m m2 2v v2 2 ，5.5.动量守恒定律动量守恒定律不受外力不受外力所受外力的合力为零所受外力的合力为零m m1 1v v1 1m m2 2v v2 2 3 3）适用条件）适用条件(1)(1)理想守恒：理想守恒： (2) (2)近似守恒：近似守恒： (3) (3)分方向守恒：分方向守恒：系统不受外力或所受外力的合力为零，则系统动量守恒系统

6、不受外力或所受外力的合力为零，则系统动量守恒系统受到的合力不为零，但当内力远大于外力时，系统的系统受到的合力不为零，但当内力远大于外力时，系统的动量可近似看成守恒动量可近似看成守恒系统在某个方向上所受合力为零时，系统在该方向上动量守恒系统在某个方向上所受合力为零时，系统在该方向上动量守恒6.6.能量守恒定律能量守恒定律(1)(1)内容：内容：能量既不会消灭，也能量既不会消灭，也_它只会从它只会从一种形式一种形式转化转化为其他形式，或者从一个物体为其他形式，或者从一个物体_到另到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量_(2)(2)表达式：表达式

7、：E E减减不会创生不会创生转移转移保持不变保持不变E E增增动能定理及其应用动能定理及其应用WW合合E Ek2k2E Ek1k1过程量过程量状态量状态量既适用于既适用于直线直线运动，也适用于运动，也适用于曲线曲线运动；运动；既适用于既适用于恒力恒力做功，也适用于做功，也适用于变力变力做功；做功；既适用于既适用于单个单个物体，也适用于物体，也适用于多个多个物体；物体；既适用于既适用于一个一个过程，也适用于过程，也适用于整个整个过程。过程。动能定理的适用范围：动能定理的适用范围： 应用动能定理的注意事项应用动能定理的注意事项(1)(1) 位移和速度必须是相对于位移和速度必须是相对于同一个参考系同

8、一个参考系(2)(2) 明确各力明确各力做功的正、负做功的正、负(3)(3) 准确找出准确找出初、末速度初、末速度 例题例题1 1( (单选单选) )如图所示，质量为如图所示，质量为m m的物块，在的物块，在恒力恒力F F的作用的作用下，沿下，沿光滑光滑水平面运动，物块通过水平面运动，物块通过A A点和点和B B点的速度分别是点的速度分别是v vA A和和v vB B，物块由，物块由A A运动到运动到B B点的过程中，力点的过程中，力F F对物块做的功对物块做的功W W( () ) B例题例题2. 质量为质量为m的物体的物体,由由h高处高处无初速无初速滑下，静止在平面上的滑下，静止在平面上的A

9、点，不考虑点，不考虑B点处能量转化，若使物体由点处能量转化，若使物体由A点沿原路径返回点沿原路径返回C点，点，则外力做功则外力做功至少至少为多少为多少?CBA : mgh Wf =0ABC: W外外- mgh -Wf =0 AhBC至少至少：缓慢移动，处于平衡状态，动能不变缓慢移动，处于平衡状态，动能不变W外外=2mgh例题例题3如图所示，如图所示，AB为为1/4圆弧轨道，半径为圆弧轨道，半径为R=0.8m，BC是水平轨道，长是水平轨道，长S=3m，BC段的动摩擦因数为段的动摩擦因数为=1/15，今有今有质量质量m=1kg的物体，自的物体，自A点从点从静止静止起下滑到起下滑到C点点刚好刚好停止

10、停止。求。求物体在轨道物体在轨道AB段段所受的阻力对物体做的功。所受的阻力对物体做的功。JWAB6S0mgsWmgRABA到到C课堂训练课堂训练WW合合E Ek2k2E Ek1k1快、准、规范快、准、规范比比看：比比看：mvdF22102mvmvdF2212121vv221例例1对对2M对对MmvWWWmghAB20321210021WWmghABmgsmvWCD20321gvsCD220例例2设设AB段、段、BC段、段、CD段摩擦力做的功分别为段摩擦力做的功分别为W1、W2、W3ABC:ABCD:Nf20200212mvmgHmvfhmgh22100)(fhhHmg例例3.先加速后减速，设最

11、大速度为先加速后减速，设最大速度为V分段法分段法先加速先加速后减速后减速全过程法全过程法Vt=0V0=0VHh0Wmghf0-WmghWf外mgh2W外例例4. 至少至少：缓慢：缓慢 匀速匀速 动能不变动能不变CBAABCAhBC0WmghfmvWmghCf2210ghvC2例例5.ABCCBACBAh摩擦力始终做负功摩擦力始终做负功mvfhmgh202100021)43(2vmfhmghmgf257mvfl20210gvl142520例例6上升上升下降下降全过程全过程上升下降阻力上升下降阻力 f 始终做负功，始终做负功，设总路程为设总路程为L)(2RhmgWG60cos0mgsWfmvmgsRhmg202100)(60cos2例例7 最终物体在最终物体在BEC间所往返运动，间所往返运动，A到到B或或A到到C，s为粗糙斜为粗糙斜面上的总路程面上的总路程S=280mS=280mABAhDCERR/2dfWfmvmvWptf20212121例例8（1）（2）mgLmvmvmglBA21212122202122mvWAAmgLvvAB2