动理定理的应用

1、动理定理的应用第1页，共24页，2022年，5月20日，21点16分，星期一二、动能定理内容：外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。外力的总功末状态动能初状态动能1、合外力做功。2、外力做功之和。动能变化和某一过程（始末状态）相对应。第2页，共24页，2022年，5月20日，21点16分，星期一三、对动能定理的理解：a合力对物体做的功的理解式子左边的功与右边的动能都是标量 b.标量性c对定理中“变化”一词的理解W合0， Ek2_ Ek1 ， Ek 0W合0， Ek2_ Ek1 ， Ek 0.W合 F合Scosq. W合W1+W2 +F1s1 +F2s2 + cosq cos q第3页，共24

2、页，2022年，5月20日，21点16分，星期一sFf 例1、 一架喷气式飞机，质量 ，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为 时，达到起飞速度 。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍（k=0.02）。求飞机受到的牵引力F。应用1：恒力+直线运动GFN第4页，共24页，2022年，5月20日，21点16分，星期一解法一：以飞机为研究对象，它受到重力、支持力、牵引力和阻力作用，这四个力做的功分别为W，W支，W牵F1s，W阻s .据动能定理得：代入数据，解得F1.8104 第5页，共24页，2022年，5月20日，21点16分，星期一解法二：以飞机为研究对象，它做匀加速直线运动受到重力、支

3、持力、牵引力和阻力作用.F合Fkmga又as 由和得： 22.52105.2s3310360105100202+=+=vmkmgFN第6页，共24页，2022年，5月20日，21点16分，星期一1找对象（常是单个物体）解：对飞机 由动能定理有启发：此类问题，牛顿定律和动能定理都适用，但动能定理更简洁明了。解题步骤:1、2、3、4sF1F23确定各力做功2运动情况分析4建方程2受力分析第7页，共24页，2022年，5月20日，21点16分，星期一(4)求解方程、分析结果5、动能定理的应用步骤：(1)明确研究对象及所研究的物理过程。(2)对研究对象进行受力分析，并确定合力所做的功。(3)确定始、末

4、态的动能。(未知量用符号表示)，根 据动能定理列出方程第8页，共24页，2022年，5月20日，21点16分，星期一“二 同”：a、由于 和 中的s与v跟参考系的选取有关，应取 同一参考系b、物体做功的“过程”应与物体动能变化的“过程”一样，即 同一过程第9页，共24页，2022年，5月20日，21点16分，星期一例2、蹦极是惊险、刺激运动，受到许多勇敢者喜爱，“超女”唐维维参加一个蹦极运动中，从120m的高空从静止开始跳下，在弹力绳子作用下，下落80米，速度变为零，已知唐维维的重体是45kg,弹力绳子对她做的功是多少？下落过程中弹力绳对她平均拉力是多少？应用2：计算变力做功第10页，共24页

5、，2022年，5月20日，21点16分，星期一例3、1998年世界杯上，英阿大战中，希勒和巴蒂各踢了一个点球，当时统计巴蒂的那脚点球速度达到了216Km/h60m/s。查阅资料可知足球的质量为400克。求:巴蒂罚点球时，对足球做了多少功？自主活动答案：738J第11页，共24页，2022年，5月20日，21点16分，星期一应用2：计算变力做功例4、一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点。小球在水平拉力F作用下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，如图所示，则拉力F所做的功为（ ）A. mgLcos B. mgL(1cos) C. FLcos D. FLFOPQlB第12页，共24页，2022

6、年，5月20日，21点16分，星期一例5、在h高处，以初速度v0向水平方向抛出一小球，不计空气阻力，小球着地时速度大小为（ ）C应用3：曲线运动不涉及物理运动过程中的加速度和时间，而只与物体的初末状态有关，在涉及有关的力学问题，优先应用动能定理。第13页，共24页，2022年，5月20日，21点16分，星期一物体的动能等于它的质量跟它的速度平方的乘积的一半。2.动能是标量.?3.国际单位是焦耳(J)。 1.表达式 第14页，共24页，2022年，5月20日，21点16分，星期一例题：质量10g、以0.8km/s的速度飞行的子弹，质量60kg、以10m/s的速度奔跑的运动员，二者相比，那一个的动

7、能大？强化练习子弹：运动员：友情提示1、求解题目时不能凭感觉，应带入相应的物理公式有凭有据2、求解动能时，各物理量必须用国际单位，即质量用kg、速度用m/s 第15页，共24页，2022年，5月20日，21点16分，星期一 动能的值是相对的，这是因为速度这个物理量是相对的，对于所选不同的参照物，速度的值是不同的，因此动能的值也是相对的。说 明第16页，共24页，2022年，5月20日，21点16分，星期一 我们知道，运动是相对的。当鸟儿与飞机相对而行时，虽然鸟儿的速度不是很大，但是飞机的飞行速度很大，这样对于飞机来说，鸟儿的速度就很大。速度越大，撞击的力量就越大。比如一只0.45千克的鸟，撞在

8、速度为每小时80千米的飞机上时，就会产生1500牛顿的力，要是撞在速度为每小时960千米的飞机上，那就要产生21.6万牛顿的力。如果是一只1.8千克的鸟撞在速度为每小时 700千米的飞机上，产生的冲击力比炮弹的冲击力还要大。所以浑身是肉的鸟儿也能变成击落飞机的“炮弹”。 1962年11月，赫赫有名的“子爵号”飞机正在美国马里兰州伊利奥特市上空平稳地飞行，突然一声巨响，飞机从高空栽了下来。事后发现酿成这场空中悲剧的罪魁就是一只在空中慢慢翱翔的天鹅。鸟击落飞机 第17页，共24页，2022年，5月20日，21点16分，星期一 在我国也发生过类似的事情。1991年10月6日，海南海口市乐东机场，海军

9、航空兵的一架“014号 ”飞机刚腾空而起，突然，“砰”的一声巨响，机体猛然一颤，飞行员发现左前三角挡风玻璃完全破碎，令人庆幸的是，飞行员凭着顽强的意志和娴熟的技术终于使飞机降落在跑道上，追究原因还是一只迎面飞来的小鸟。 瞬间的碰撞会产生巨大冲击力的事例，不只发生在鸟与飞机之间，也可以发生在鸡与汽车之间。如果一只 1.5千克的鸡与速度为每小时54千米的汽车相撞时产生的力有2800多牛顿。一次，一位汽车司机开车行使在乡间公路上，突然，一只母鸡受惊，猛然在车前跳起，结果冲破汽车前窗，一头撞进驾驶室，并使司机受了伤，可以说，汽车司机没被母鸡撞死真算幸运。 第18页，共24页，2022年，5月20日，2

10、1点16分，星期一鸟本身速度不快，质量也不大，但相对于飞机来说，由于飞机速度很快，所以它们相互靠近的速度很快，因此，鸟相对飞机的速度很快，具有很大的相对动能，当两者相撞时，会造成严重的空难事故。第19页，共24页，2022年，5月20日，21点16分，星期一巩固提高：例5、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点静止，A到B的水平距离为S，求：物体与接触面间的动摩擦因数（已知：斜面体和水平面都由同种材料制成）第20页，共24页，2022年，5月20日，21点16分，星期一解法一:(过程分段法)设物体质量为m,斜面长为L,物体与接触面间的动摩擦因数为 ,滑到C点的速度为V,从A滑到C,由动能定理有:而物体从C滑到B,由动能定理有:联 解得第21页，共24页，2022年，5月20日，21点16分，星期一例6、如图，在水平恒力F作用下，物体沿光滑曲面从高为h1的A处运动到高为h2的B处，若在A处的速度为vA，B处速度为vB，则AB的水平距离为多大？分析：A到B过程中，物体受水平恒力F，支持力N和重力mg的作用。三个力做功分别为Fs，0和-mg(h2-h1) 启示：动能定理不计运动过程中瞬时细节, 可用于求解不规则的曲线运动问题第22页，共24页，2022年，5月20日，2