8.3.2 动能定理的应用(一) 课件高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

8.3.2动能定理的应用（一）第八章机械能守恒定律动能：瞬时速度动能是标量动能是状态量动能具有相对性动能定理内容：合力所做的功等于物体动能的变化末动能表达式：W合=Ek2－Ek1初动能明确研究对象及过程受力分析运动过程分析各个力做功情况总功物理初、末状态动能动能变化W合=Ek2－Ek1计算结果动能定理的应用步骤1、科学思维——利用动能定理求变力做功在一个有变力做功的过程中，当变力做功无法直接通过功的公式求解时可用动能定理：末动能W合=W变+W其他=Ek2－Ek1初动能例题1.如图所示，一质量为m可看作质点的小球在半径为R的半球形容器中(容器固定)由静止开始自边缘上的A点滑下，到达最低点B时，它对容器的正压力为FN.重力加速度为g，则小球自A滑到B的过程中，摩擦力对其所做的功为(

)A1.如图所示，一质量为2

kg的铅球从离地面2m高处自由下落，陷入沙坑2cm深处，求沙子对铅球的平均阻力大小．(g=10m/s2)2020N1.如图所示，一质量为2

kg的铅球从离地面2m高处自由下落，陷入沙坑2cm深处，求沙子对铅球的平均阻力大小．(g=10m/s2)请分别用牛顿运动定律和动能定理计算1.如图所示，一质量为2

kg的铅球从离地面2m高处自由下落，陷入沙坑2cm深处，求沙子对铅球的平均阻力大小．(g=10m/s2)方法一：(应用牛顿第二定律与运动学公式求解)设铅球做自由落体运动到沙面时的速度为v，则有：v²=2gH在沙坑中运动的阶段，小球做匀减速运动的加速度大小记为a,则有v²=2ah。联立两式解得：铅球在沙坑中运动时受到的平均阻力大小记为Ff,由牛顿第二定律得Ff-mg=ma，所以：Ff=mg+ma=2020N。1.如图所示，一质量为2

kg的铅球从离地面2m高处自由下落，陷入沙坑2cm深处，求沙子对铅球的平均阻力大小．(g=10m/s2)方法二：(应用动能定理分段求解)铅球自由下落到沙面时的速度记为v由动能定理得：mgH=1/2mv2-0铅球在沙中受到的平均阻力大小记为Ff由动能定理得：mgh-Ffh=0-1/2mv²联立以上两式得：Ff=2020N.1.如图所示，一质量为2

kg的铅球从离地面2m高处自由下落，陷入沙坑2cm深处，求沙子对铅球的平均阻力大小．(g=10m/s2)方法三：(应用动能定理全程求解)铅球下落全过程都受重力，只有进入沙中铅球才受阻力：Ff重力做的功：WG=mg(H+h)阻力做的功：Wf=-Ffh由动能定理得：mg(H+h)-Ffh=0-0代入数据得：Ff=2020N.2、动能定理与牛顿运动定律的比较动能定理与牛顿运动定律在解题时的选择方法动能定理与牛顿运动定律是解决力学问题的两种重要方法，一般来讲凡是牛顿运动定律能解决的问题，都能用动能定理解决，但动能定理能解决的问题，牛顿运动定律不一定都能解决，且同一个问题，用动能定理要比用牛顿运动定律解决起来更简便．通常情况下，问题若涉及时间或过程的细节，要用牛顿运动定律去解决；问题若不考虑具体细节、状态或时间，如物体做曲线运动、受力为变力等情况，一般要用动能定理去解决．3、动能定理解决多过程问题:过程的选择解题的基本思路①选取研究对象，明确它的运动过程；②分析受力情况和各力的做功情况；③明确研究对象在过程的初末状态的动能Ek1和Ek2；④列动能定理的方程W合＝Ek2－Ek1及其他必要的解题方程，进行求解．3、动能定理解决多过程问题:过程的选择动能定理解题的几点技巧（1）运用动能定理解决问题时，选合适的研究过程使问题简化。当物体的运动过程包含几个运动性质不同的子过程时，可以选择一个、几个或全部子过程作为研究过程。（2）当选择全部子过程作为研究过程，涉及重力、大小恒定的阻力或摩擦力做功时，要注意运用它们的做功与能的特点：①重力的功取决于物体的初、末位置，与路径无关②大小恒定的阻力或摩擦力做的功等于力的大小与路程的乘积顶端

A恰好沿斜面点下滑2.如图所示，装置由

AB、BC、CD三段轨道组成，轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接，其中轨道

AB、CD段是光滑的，水平轨道

BC的长度s＝5m，轨道

CD足够长且倾角

θ＝37°，A、D两点离轨道

BC的高度分别为

h1＝4.30m、h2＝1.35m．现让质量为

m的小滑块自

A点由静止释放，已知小滑块与轨道

BC间的动摩擦因数

μ＝0.5，重力加速度

g=10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：(1)小滑块第一次到达

D点时的速度大小；(2)小滑块最终停止的位置到

B点的距离．(1)3m/s

(2)1.4m1.(多选)一质量为

2kg的物体被人用手由静止向上提升

2m，这时物体的速度

4m/s，则下列说法正确的是(

)A．手对物体做功56JB．合外力对物体做功56JC．合外力对物体做功16JD．物体克服重力做功40JACD2.(多选)用力

F拉着一个物体从

b点运动到

c点的过程中，重力做功-8J，拉力

F做功

22J，摩擦力做功

-4J，空气阻力做功

-0.5J.。则下列判断正确的是（）物体的重力势能增加了

8J物体的重力势能减少了

8J物体的动能增加了

9.5J物体的动能增加了

22J

AC3.如图所示,ABCD为一位于竖直平面内的轨道,其中BC水平,A点比BC高出

10m,BC长1m,

AB和CD轨道光滑且与BC平滑连接.一质量为

1kg的物体,从

A点以

4m/s的速度开始运动,经过

BC后滑到高出

C点10.3m的

D点速度为零.(g=10m/s2)求：①物体与BC轨道间动摩擦因数②物体第五次经过B点时的速度大小③物体最后停止的位置（距离B点多少米）①0.5②13.3m/s③距B点0.4m3.解：4.如图所示，木板从水平位置OA绕固定轴O

在竖直平面内缓慢转动到OB位置的过程中，木板上重为G＝5N

的物块始终相对于木板静止．若测得物块被抬升的高度h＝0.8m

，则在此过程中：重力G对物块做功WG＝

．静摩擦力

f

对物块做功Wf

＝

．支持力N对物块做功

WN

＝