(优选)第二讲动能动能定理Ppt
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7-7动能和动能定理(共34张PPT)
(1)小球抛出点A距圆弧轨道B端的高度h.
(2)小球经过轨道最低点C时对轨道的压力FC (3)小球能否到达轨道最高点D?若能到达,试求对D点的压力FD
.若不能到达,试说明理由.
4. (12分)光滑曲面轨道置于高度为H=1.8m的平台上,其末端切线水 平;另有一长木板两端分别搁在轨道末端点和水平地面间,构成 倾角为 的斜面,如图所示。一个可视作质点的质量为m=1kg 的小球,从光滑曲面上由静止开始下滑(不计空气阻力,g取 10m/s2, )
(1)圆弧轨道的半径及轨道BC 所对圆心角(可用角度的三角函数 值表示)
(2)小球与斜面 AB 间的动摩擦因数
1.图中ABCD是一条长轨道,其中AB段是倾角为θ的斜面 ,CD是水平的,BC是与AB和CD都相切的一小段圆弧,其 长度可以略去不计,一质量为m的小滑块在A点从静止状 态释放,沿轨道滑下,最后停在D点,A点和D点的位置如图 所示, ,现用一沿轨道方向的力推滑块,使它缓慢地由D点 推回到A点时停下,设滑块与轨道间的摩擦系数为μ,则推 力做的功等于
4.(讨论)电动机通过一条绳子吊起质量为8kg的 物体。绳的拉力不能超过120N,电动机的功率不 能超过1 200W,要将此物体由静止起,用最快 的方式将பைடு நூலகம்体吊高90m(已知物体在被吊高90m 以前已开始以最大速度匀速上升),所需时间为 多少?(g取10 m/s2)
习题课
1.如图所示,在同一竖直平面内的两正对着的相同半圆光
(B)距离OA大于OB;
(C)距离OA小于OB;
(D)无法做出明确的判断。
3.一木块由A点自静止开始下滑,沿ACEB运动到 最高点B设动摩擦因数μ处处相同,转 角处撞击 不计机械能损失,测得A、B两点连线与水平方 向夹角为θ ,则木块与接触面间动摩擦因数μ为B (B)
(2)小球经过轨道最低点C时对轨道的压力FC (3)小球能否到达轨道最高点D?若能到达,试求对D点的压力FD
.若不能到达,试说明理由.
4. (12分)光滑曲面轨道置于高度为H=1.8m的平台上,其末端切线水 平;另有一长木板两端分别搁在轨道末端点和水平地面间,构成 倾角为 的斜面,如图所示。一个可视作质点的质量为m=1kg 的小球,从光滑曲面上由静止开始下滑(不计空气阻力,g取 10m/s2, )
(1)圆弧轨道的半径及轨道BC 所对圆心角(可用角度的三角函数 值表示)
(2)小球与斜面 AB 间的动摩擦因数
1.图中ABCD是一条长轨道,其中AB段是倾角为θ的斜面 ,CD是水平的,BC是与AB和CD都相切的一小段圆弧,其 长度可以略去不计,一质量为m的小滑块在A点从静止状 态释放,沿轨道滑下,最后停在D点,A点和D点的位置如图 所示, ,现用一沿轨道方向的力推滑块,使它缓慢地由D点 推回到A点时停下,设滑块与轨道间的摩擦系数为μ,则推 力做的功等于
4.(讨论)电动机通过一条绳子吊起质量为8kg的 物体。绳的拉力不能超过120N,电动机的功率不 能超过1 200W,要将此物体由静止起,用最快 的方式将பைடு நூலகம்体吊高90m(已知物体在被吊高90m 以前已开始以最大速度匀速上升),所需时间为 多少?(g取10 m/s2)
习题课
1.如图所示,在同一竖直平面内的两正对着的相同半圆光
(B)距离OA大于OB;
(C)距离OA小于OB;
(D)无法做出明确的判断。
3.一木块由A点自静止开始下滑,沿ACEB运动到 最高点B设动摩擦因数μ处处相同,转 角处撞击 不计机械能损失,测得A、B两点连线与水平方 向夹角为θ ,则木块与接触面间动摩擦因数μ为B (B)
动能和动能定理PPT课件
mN
v0=0
v
牵引力F
f
跑道上滑行的位移 s
G 1 确定研究对象:
2 对飞机受力分析:
3 分析各力的做功情况:
重力、支持力不做功;牵引力F 做正功;阻力 f 做负功
4 考查初、末状态的动能:
一开始飞机静止,初动能为0 ;加速到能起飞时,末动能为 1 mv2
5 应用动能定理建立方程: Fs fs 1 mv2 0
对动能定理的理解:
a.合力对物体做的功的理解
q ①. W合= F合·S cos
②. W合=W1+W2 +…=F1·s1cosq +F2·s2cosq +… b. 标量性
式子左边的功与右边的动能都是标量
c.适用范围
(1)恒力做功或变做功 (2)曲线运动或直线运动 (3)单个物体或几个物体 (4)一个过程或全过程
即:适用于在惯性参考系中运动的所有物体
d.应用动能定理解题的一般步骤:
(1)确定研究对象,画出草图; (2)对物体进行受力分析; (3)分析各力的做功情况; (4)确定物体的初、末状态,明确初、末状 态的动能; (5)应用动能定理建立方程;
例题1.一架喷气式飞机, 质量 m , 起飞过程中从静止开始在跑道 上滑跑的路程为 s 时,达到起飞速度 v . 在此过程中飞机受到的 平均阻力是 f , 求飞机受到的牵引力 F 。
Ek
1m 2
v2
1 2
172 (7200)2
J
4.5 109 J
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。
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。
动能和动能定理-优质PPT
说
明
W合=Ek2-Ek1
状态量
过程量
状态量
做功的过程伴随着能量的变化。
动能定理的适用范围:
既适用于直线运动,也适用于曲线运动; 既适用于恒力做功,也适用于变力做功; 既适用于单个物体,也适用于多个物体; 既适用于一个过程,也适用于整个过程。
课 一架喷气式飞机,质量m=5.0×103kg,起飞过程中 本 从静止开始滑跑。当位移达到l=5.3×102m时,速度 例 达到起飞速度v=60m/s。在此过程中飞机受到的平 题 均阻力是飞机重量的0.02倍。求飞机受到的牵引力。
θ
F
A
B
定变化;但速度变化时,动能不一定变化
D、动能不变的物体,一定处于平衡状态
动
能
W合=
1 2
mv-22
1 2
mv12
定
理 合力做 的功
W合=Ek2-Ek1
初态的 动能
末态的动能
动能定理:合力对物体所做 的功等于物体动能的变化。
1、合力做正功,即W合>0,Ek2>Ek1 ,动能增大 2、合力做负功,即W合<0,Ek2<Ek1 ,动能减小
动
能
1、物体的动能等ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ它的质量跟
的
它的速度平方的乘积的一半
表
达
物体的质量
式
物体的 动能
Ek=21 mv2
物体的速度
2、动能是标量,单位是焦耳(J)
练 习 1
关于动能,下列说法正确的是
A、动能是机械能的一种表现形式,凡是运 质 动量的1物0体g、都以具0有.8k动m能/s的速度飞行的子弹,质 量 者 B、6相0动比kg能,、总哪以是一10正个m值/的s的动速能度大奔?跑的运动员,二 C、一定质量的物体,动能变化时,速度一
《动能动能定理》PPT课件
目录
2.动能定理中涉及的物理量有F、l、m、v、W、Ek等, 在处理含有上述物理量的力学问题时,可以考虑使用动能 定理.由于只需要从力在整个位移内做的功和这段位移始 末两状态动能变化去考虑,无需注意其中运动状态变化的 细节,同时动能和功都是标量,无方向性,所以无论是直 线运动还是曲线运动,计算都会特别方便. 3.高中阶段动能定理中的位移和速度应以地面或相对地面 静止的物体为参考系. 特别提醒:动能定理说明外力对物体所做的总功和动能变 化间的一种因果关系和数量关系,不可理解为功转变成了 物体的动能.
目录
考点探究讲练互动
考点 1 应用动能定理求变力的功 例1 如图所示,质量为 m 的小球用长为 L 的轻质细线悬于
O 点,与 O 点处于同一水平线上的 P 点处有一个光滑的细钉, 已知 OP=L2,在 A 点给小球一个水平向左的初速度 v0,发现 小球恰能到达跟 P 点在同一竖直线上的最高点 B.则: (1)小球到达 B 点时的速率? (2)若不计空气阻力,则初速度 v0 为多少? (3)若初速度 v0=3 gL,则在小球从 A 到 B 的过程中克服空 气阻力做了多少功?
运动员从飞机上跳下到着地需要的总时间
t 总=t+t′=(14+57)s=71 s.
目录
【答案】 (1)-2560 J (2)158 m 1.25×105 J (3)71 s 【规律总结】 解决这类问题首先要分清图象的类型.若 是F-x图象与坐标轴围成的图形的面积表示做的功;若 是v-t图象,可提取的信息有:加速度(与F合对应)、速度 (与动能对应)、位移(与做功距离对应)等,然后结合动能 定理求解.
目录
4.特点 (1)系统性:重力势能是__地__球__和__物__体__共有的. (2)相对性:重力势能的大小与_参__考__平__面___的选取有关.重 力势能的变化是_绝__对__的,与参考平面的选取_无__关__. 5.重力做功与重力势能变化的关系 重力做正功时,重力势能_减__小___; 重力做负功时,重力势 能_增__大__;重力做多少正(负)功,重力势能就_减__小__(增__大__)_多 少,即WG=__E_p_1-__E__p2___.
2.动能定理中涉及的物理量有F、l、m、v、W、Ek等, 在处理含有上述物理量的力学问题时,可以考虑使用动能 定理.由于只需要从力在整个位移内做的功和这段位移始 末两状态动能变化去考虑,无需注意其中运动状态变化的 细节,同时动能和功都是标量,无方向性,所以无论是直 线运动还是曲线运动,计算都会特别方便. 3.高中阶段动能定理中的位移和速度应以地面或相对地面 静止的物体为参考系. 特别提醒:动能定理说明外力对物体所做的总功和动能变 化间的一种因果关系和数量关系,不可理解为功转变成了 物体的动能.
目录
考点探究讲练互动
考点 1 应用动能定理求变力的功 例1 如图所示,质量为 m 的小球用长为 L 的轻质细线悬于
O 点,与 O 点处于同一水平线上的 P 点处有一个光滑的细钉, 已知 OP=L2,在 A 点给小球一个水平向左的初速度 v0,发现 小球恰能到达跟 P 点在同一竖直线上的最高点 B.则: (1)小球到达 B 点时的速率? (2)若不计空气阻力,则初速度 v0 为多少? (3)若初速度 v0=3 gL,则在小球从 A 到 B 的过程中克服空 气阻力做了多少功?
运动员从飞机上跳下到着地需要的总时间
t 总=t+t′=(14+57)s=71 s.
目录
【答案】 (1)-2560 J (2)158 m 1.25×105 J (3)71 s 【规律总结】 解决这类问题首先要分清图象的类型.若 是F-x图象与坐标轴围成的图形的面积表示做的功;若 是v-t图象,可提取的信息有:加速度(与F合对应)、速度 (与动能对应)、位移(与做功距离对应)等,然后结合动能 定理求解.
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4.特点 (1)系统性:重力势能是__地__球__和__物__体__共有的. (2)相对性:重力势能的大小与_参__考__平__面___的选取有关.重 力势能的变化是_绝__对__的,与参考平面的选取_无__关__. 5.重力做功与重力势能变化的关系 重力做正功时,重力势能_减__小___; 重力做负功时,重力势 能_增__大__;重力做多少正(负)功,重力势能就_减__小__(增__大__)_多 少,即WG=__E_p_1-__E__p2___.
动能和动能定理.ppt
与物体的质量和速度有关
质量大的物体,动能是否一定大呢? 速度大的物体,动能是否一定大呢?
结论:
物体的质量越大,速度越大, 它的动能就越大。
那么,动能与物体的质量和速 度之间有什么定量的关系呢?
探 究 物 体 设质量为m的某物体,在与运动方向总 动 能 相同的恒力F的作用下发生一段位移x,速 表 度由v1增加到v2,如图所示。试寻求这个过 达 式 程中力F做的功与v1、v2的关系?
※ ②动能定理是动能基本关系之一,其实质是能的转 化和守恒定理的一种表达形式。 当合外力对物体做正功时,W>0, EK 0 ,物体动
能增加,其他形式的能转化为动能;
当合外力对物体做负功时,W<0 , EK 0 ,物体动 能减小,动能转化为其他形式的能。
讨论交流
动能定理为我们计算力所做的功
⑴受力分析,确定各力做功及其正负
⑵确定初、末速度,明确初末状态的动能
3.由动能定理列方程:
W Ek 2 Ek1
随 堂 练 习
1、关于动能的理解,下列说法正确的是:(BC )
A、一定质量的物体,速度变化时,动能一定变化。 B、一定质量的物体,速度不变时,动能一定不变。
C、一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化。
D、一定质量的物体,动能不变时,速度一定不变。
2:一架喷气式飞机,质量m =5×103kg,起飞过程中从静止 开始滑跑的路程为s =5.3×102m时,达到起飞的速度 v =60m/s,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。
v0=0m/s
N f G F s=5.3×102m v=60m/s
两个动能的改变量EK,就可以求出合外力所做
《动能定理》课件
动能的基本单位是焦耳 (J),表示物体具有的能够做功的能量。
动能定理的公式推导
1 做功的定义
做功是指力对物体施加的力乘以物体在力方 向上的位移。
2 动能的定义
动能是物体由于运动而具有的能力,并与物 体的质量和速度有关。
3 动能定理的正式公式
动能定理的公式是:物体的动能增加等于所 受外力所做的功。
4 动能定理的推导过程
《动能定理》PPT课件
动能定理是物理学中重要的原理之一,它描述了物体的动能与所受外力之间 的关系。本课件将详细介绍动能定理的概念、公式推导、实际应用,以及它 的局限性和拓展。
什么是动能定理
概念和定义
动能定理是描述物体动能与所受外力之间关系的物理定理。它指出,物体的动能增加等于所 受外力所做的功。
动能的基本单位
参考文献
动能定理相关文献推荐
- "动能定理及其应用",物理学报,2020。
动能定理相关研究进展
- "动能定理在复杂系统中的应用研究",科学进展, 2019。
1
局限性
动能定理只适用于刚体系统和无摩擦情况,对于弹性碰撞等特殊情况需要另外考 虑。
2
发展和拓展
对于特殊情况,科学家们通过改进和扩展动能定理,发展了更精确的物理模型。
总结
动能定理的重要性和应用
动能定理学中的地位
动能定理是能量守恒定律的一个重要推论,揭示了能量的转化和传递规律。
动能定理可以通过应用牛顿第二定律和功的 定义进行推导。
动能定理的实际应用
机械系统中的应用
动能定理在机械系统中可以用 来计算物体的能量转化和机械 工作。
运动学中的应用
动能定理可以用来研究物体在 不同速度和方向下的运动。
动能定理的公式推导
1 做功的定义
做功是指力对物体施加的力乘以物体在力方 向上的位移。
2 动能的定义
动能是物体由于运动而具有的能力,并与物 体的质量和速度有关。
3 动能定理的正式公式
动能定理的公式是:物体的动能增加等于所 受外力所做的功。
4 动能定理的推导过程
《动能定理》PPT课件
动能定理是物理学中重要的原理之一,它描述了物体的动能与所受外力之间 的关系。本课件将详细介绍动能定理的概念、公式推导、实际应用,以及它 的局限性和拓展。
什么是动能定理
概念和定义
动能定理是描述物体动能与所受外力之间关系的物理定理。它指出,物体的动能增加等于所 受外力所做的功。
动能的基本单位
参考文献
动能定理相关文献推荐
- "动能定理及其应用",物理学报,2020。
动能定理相关研究进展
- "动能定理在复杂系统中的应用研究",科学进展, 2019。
1
局限性
动能定理只适用于刚体系统和无摩擦情况,对于弹性碰撞等特殊情况需要另外考 虑。
2
发展和拓展
对于特殊情况,科学家们通过改进和扩展动能定理,发展了更精确的物理模型。
总结
动能定理的重要性和应用
动能定理学中的地位
动能定理是能量守恒定律的一个重要推论,揭示了能量的转化和传递规律。
动能定理可以通过应用牛顿第二定律和功的 定义进行推导。
动能定理的实际应用
机械系统中的应用
动能定理在机械系统中可以用 来计算物体的能量转化和机械 工作。
运动学中的应用
动能定理可以用来研究物体在 不同速度和方向下的运动。
动能定理(共7张PPT)
(1)7.5×104N;(2)1.5× ×106W (3)16km
出,物体落地时的速度为13m/s,求物体在运动过程中克服空气
阻力做的功。
11.2J
例2、一架小型喷气式飞机的质量为5×103kg,在跑道上从静止开始滑 行时受到的发动机牵引力为1.8×104N,设运动中的阻力是它所受重力的 0.2倍,飞机离开跑道的起飞速度是60m/s,求飞机在跑道上滑行的距离.(g 取10米/秒2.)
例7、一个物体从高为h的斜面顶端以初速v0下滑到斜面底端时的速度 恰好为0,则使该物体由这个斜面底端至少以多大初速v上滑,才
能到达斜面顶端?
V2 0
4gh
例8、质量为3000t的列车, 在恒定的额定功率下, 由静止开始出发, 运动 过程中受到的阻力大小恒定, 经过1000s速度达到最大行驶速度72km/h. 此时司机发现前方4km处的铁轨被洪水冲毁, 便立即紧急刹车, 结果列车 正好到达铁轨冲毁处停止, 若所加的制动力为7.5×104N. 求:(1) 列车在 行驶过程中所受阻力多大? (2) 列车的额定功率多大? (3) 列车的总行程 多长?
动能定理的解题步骤:
1125m
1、确定研究对象和研究过程
2、确定始末状态的动能
3、写出过程中合力的功或各力做的总功,明确各力做功的正负
4、利用动能定理,写出等式,左边写功(合力的功或各力的总功), 右边写末动能-初动能
例4、(1999广东高考)如图,一弹簧振子,物块的质量为m,它与
水平桌面间的动摩擦因数为μ,起初用手按住物块,弹簧的伸长量为x,
N
例7、一个物体从高为h的斜面顶端以初速v0下滑到斜面底端时的速度恰好为0,则使该物体由这个斜面底端至少以多大初速v上滑,才能到达斜面
出,物体落地时的速度为13m/s,求物体在运动过程中克服空气
阻力做的功。
11.2J
例2、一架小型喷气式飞机的质量为5×103kg,在跑道上从静止开始滑 行时受到的发动机牵引力为1.8×104N,设运动中的阻力是它所受重力的 0.2倍,飞机离开跑道的起飞速度是60m/s,求飞机在跑道上滑行的距离.(g 取10米/秒2.)
例7、一个物体从高为h的斜面顶端以初速v0下滑到斜面底端时的速度 恰好为0,则使该物体由这个斜面底端至少以多大初速v上滑,才
能到达斜面顶端?
V2 0
4gh
例8、质量为3000t的列车, 在恒定的额定功率下, 由静止开始出发, 运动 过程中受到的阻力大小恒定, 经过1000s速度达到最大行驶速度72km/h. 此时司机发现前方4km处的铁轨被洪水冲毁, 便立即紧急刹车, 结果列车 正好到达铁轨冲毁处停止, 若所加的制动力为7.5×104N. 求:(1) 列车在 行驶过程中所受阻力多大? (2) 列车的额定功率多大? (3) 列车的总行程 多长?
动能定理的解题步骤:
1125m
1、确定研究对象和研究过程
2、确定始末状态的动能
3、写出过程中合力的功或各力做的总功,明确各力做功的正负
4、利用动能定理,写出等式,左边写功(合力的功或各力的总功), 右边写末动能-初动能
例4、(1999广东高考)如图,一弹簧振子,物块的质量为m,它与
水平桌面间的动摩擦因数为μ,起初用手按住物块,弹簧的伸长量为x,
N
例7、一个物体从高为h的斜面顶端以初速v0下滑到斜面底端时的速度恰好为0,则使该物体由这个斜面底端至少以多大初速v上滑,才能到达斜面
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答案:BD
解析:物体沿斜面做匀加速运动,根据动能定理:W合=WF-Wfm功g即h是=12人m对v2物,其体中的W拉f为力物做体的克功服,所摩以擦W力人做=W的F功=W.人f+对mg物h体+ 12做的 mv2,A、C错误、B、D正确.
2.子弹以某速度击中静止在光滑水平面上的木块,当子弹进入 木块深度为x时,木块相对水平面移动距离为 x ,求木块获得的
考题精练
1.(2010·山东东营)人通过滑轮将质量为m的物体,沿粗糙的 斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面,物体上升的高 度为h,到达斜面顶端的速度为v,如图所示.则在此过程中( )
A.物体所受的合外力做功为 mgh 1 mv2 B.物体所受的合外力做功为 1 mv2 2 C.人对物体做的功为mgh 2 D.人对物体做的功大于mgh
做功而产生的热,使子弹和木块构成的系统内能增加.
3.一质量为1 kg的物体被人用手由静止向上提升1 m,这时物 体的速度为2 m/s,则下列说法正确的是( )
A.手对物体做功12 J B.合外力对物体做功12 J C.合外力对物体做功2 J D.物体克服重力做功10 J 答案:ACD
解析:合外力对物体做功W=mv2/2=1×22/2 J=2 J,手对物体 做功W1=mgh+mv2/2=1×10×1 J+2 J=12 J,物体克服重 力做功mgh=10 J.
得物体通过的路程为12 m,由Wf=μmgs可得物体克服摩擦 力做的功为480 J,D正确.
解读高考第二关 热点关 典例剖析 考点1 全过程动能定理的应用
【例1】 物体从高出地面H米处由静止自由落下,不考虑空气 阻力,落至地面进入沙坑h米停止,如图所示,求物体在沙坑 中受到的平均阻力是其重力的多少倍.
2 动能ΔEk1和子弹损失的动能ΔEk2之比________.
答案 : 1 3
解析:本题容易出错在使用动能定理时,乱用参考系,没有统一
确所定以以地Ek面1 为F参f 2x考系1,木子块弹的损位失移的为动2x能,子大弹于的木位块移获为得x的动2x 能,
Ek 2
Ff
3x 2
3
,这表明子弹损失的动能中一大部分已转化为由于克服阻力
A.物体在0~4 s内通过的位移为8 m B.外力F的大小为100 N C.物体与地面间的动摩擦因数为0.2 D.物体克服摩擦力做的功为480 J 答案:ACD
解析:根据v-t图象的特点可知,物体在0~4 s内通过的位移为8
m,A正确;0~2 s内物体做匀减速直线运动,加速度a1=5 m/s2,a1=(F+Ff)/m,2~4 s内物体做匀加速直线运动,加速度 a2=1 m/s2,a2=(F-Ff)/m,又Ff=μmg,解得:F=60 N、μ=0.2,B 错误、C正确;由于摩擦力始终对物体做负功,根据图象可求
(3)因动能定理中的功和动能均与参考系的选取有关,所以动 能定理也与参考系的选取有关,一般以地面为参考系.
三、运用动能定理须注意的问题
应用动能定理解题时,在分析过程时无需深究物体运动过程 中状态变化的细节,只需考虑整体的功及过程始末的动能. 若过程包含了几个运动性质不同的分过程,既可分段考虑, 也可整体考虑.但求功时,有些力不是全过程都作用的,必须 根据不同的情况分别对待求出总功,计算时要把各力的功 连同符号(正负)一同代入公式.
mg h
[答案] H h h
变式训练1:如图所示,质量为m的物体从斜面上的A处由静止 滑下,在由斜面底端进入水平面时速度大小不变,最后停在 水平面上的B处.量得A、B两点间的水平距离为s,A点距水 平面高为h,已知物体与斜面及水平面的动摩擦因数相同, 求此动摩擦因数μ=__________.
[解析] 解法一:物体运动分两个物理过程,先自由落体,然后做
匀减速运动.设物体落至地面时速度为v,则由动能定理可得
mgH=1 mv2 ① 第二个2物理过程中物体受重力和阻力,同理可得mgh-Fh=0-
1 mv2 ②
2 由①②式得
F
H h.
mg h
解法二:若视全过程为一整体,由于物体的初、末动能均为0,由 动能定理可知,重力对物体做的功与物体克服阻力做的功相 等,即 mg(H+h)=Fh 解得 F H h .
3.对动能定理的理解
(1)表达式中的W总是指物体所受各力对物体做的总功,等于各 力对物体做功的代数和,即W总=W1+W2+W3+….若物体所 受各力为恒力,也可先将各力合成,求出合外力F合后,再用W 总=F合Lcosα进行计算.
(2)动能定理虽然是在恒力作用、物体做直线运动的情况下推 导出来的,但对于变力作用、物体做曲线运动时,动能定理 同样适用.
(优选)第二讲动能动能定理
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一、动能
1.定义:物体由于[1]运动而具有的能量叫做动能.
1
2.公式:Ek=[2] 2 mv2. 3.单位:[3]焦耳,1 J=1 N\5m=1 kg\5m2/s2.
4.动能是标量,且恒为正值.
想一想:如何理解动能?
二、动能定理 1.内容:外力对物体所做的[4]总功等于物体动能的增量. 2.表达式:W总=Ek2-Ek1.
4.(2008·广东高考)一个25 kg的小孩从高度为3.0 m的滑梯 顶端由静止开始滑下,滑到底端时的速度为2.0 m/s.取 g=10 m/s2,关于力对小孩做的功,以下结果正确的是( )
A.合外力做功50 J B.阻力做功500 J
C.重力做功500 J
D.支持力做功50 J
答案:A
解析:重力做功WG=mgh=25×10×力方向上的位移为零,故支持力做的功为零,D错;合外力
做确;的W功G-WW合阻==EEkk--00,,即故WW合阻==m12gmh-v21=m12v×2=2755×0 2J2-5J0=J5=07J0,0A项J,B正项
错误.
2
5.(2010·辽宁抚顺)质量为m=20 kg的物体,在大小恒定的水 平外力F的作用下,沿水平面做直线运动.0~2 s内F与运动 方向相反,2~4 s内F与运动方向相同,物体的速度-时间图象 如图所示,已知g取10 m/s2.则( )
解析:物体沿斜面做匀加速运动,根据动能定理:W合=WF-Wfm功g即h是=12人m对v2物,其体中的W拉f为力物做体的克功服,所摩以擦W力人做=W的F功=W.人f+对mg物h体+ 12做的 mv2,A、C错误、B、D正确.
2.子弹以某速度击中静止在光滑水平面上的木块,当子弹进入 木块深度为x时,木块相对水平面移动距离为 x ,求木块获得的
考题精练
1.(2010·山东东营)人通过滑轮将质量为m的物体,沿粗糙的 斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面,物体上升的高 度为h,到达斜面顶端的速度为v,如图所示.则在此过程中( )
A.物体所受的合外力做功为 mgh 1 mv2 B.物体所受的合外力做功为 1 mv2 2 C.人对物体做的功为mgh 2 D.人对物体做的功大于mgh
做功而产生的热,使子弹和木块构成的系统内能增加.
3.一质量为1 kg的物体被人用手由静止向上提升1 m,这时物 体的速度为2 m/s,则下列说法正确的是( )
A.手对物体做功12 J B.合外力对物体做功12 J C.合外力对物体做功2 J D.物体克服重力做功10 J 答案:ACD
解析:合外力对物体做功W=mv2/2=1×22/2 J=2 J,手对物体 做功W1=mgh+mv2/2=1×10×1 J+2 J=12 J,物体克服重 力做功mgh=10 J.
得物体通过的路程为12 m,由Wf=μmgs可得物体克服摩擦 力做的功为480 J,D正确.
解读高考第二关 热点关 典例剖析 考点1 全过程动能定理的应用
【例1】 物体从高出地面H米处由静止自由落下,不考虑空气 阻力,落至地面进入沙坑h米停止,如图所示,求物体在沙坑 中受到的平均阻力是其重力的多少倍.
2 动能ΔEk1和子弹损失的动能ΔEk2之比________.
答案 : 1 3
解析:本题容易出错在使用动能定理时,乱用参考系,没有统一
确所定以以地Ek面1 为F参f 2x考系1,木子块弹的损位失移的为动2x能,子大弹于的木位块移获为得x的动2x 能,
Ek 2
Ff
3x 2
3
,这表明子弹损失的动能中一大部分已转化为由于克服阻力
A.物体在0~4 s内通过的位移为8 m B.外力F的大小为100 N C.物体与地面间的动摩擦因数为0.2 D.物体克服摩擦力做的功为480 J 答案:ACD
解析:根据v-t图象的特点可知,物体在0~4 s内通过的位移为8
m,A正确;0~2 s内物体做匀减速直线运动,加速度a1=5 m/s2,a1=(F+Ff)/m,2~4 s内物体做匀加速直线运动,加速度 a2=1 m/s2,a2=(F-Ff)/m,又Ff=μmg,解得:F=60 N、μ=0.2,B 错误、C正确;由于摩擦力始终对物体做负功,根据图象可求
(3)因动能定理中的功和动能均与参考系的选取有关,所以动 能定理也与参考系的选取有关,一般以地面为参考系.
三、运用动能定理须注意的问题
应用动能定理解题时,在分析过程时无需深究物体运动过程 中状态变化的细节,只需考虑整体的功及过程始末的动能. 若过程包含了几个运动性质不同的分过程,既可分段考虑, 也可整体考虑.但求功时,有些力不是全过程都作用的,必须 根据不同的情况分别对待求出总功,计算时要把各力的功 连同符号(正负)一同代入公式.
mg h
[答案] H h h
变式训练1:如图所示,质量为m的物体从斜面上的A处由静止 滑下,在由斜面底端进入水平面时速度大小不变,最后停在 水平面上的B处.量得A、B两点间的水平距离为s,A点距水 平面高为h,已知物体与斜面及水平面的动摩擦因数相同, 求此动摩擦因数μ=__________.
[解析] 解法一:物体运动分两个物理过程,先自由落体,然后做
匀减速运动.设物体落至地面时速度为v,则由动能定理可得
mgH=1 mv2 ① 第二个2物理过程中物体受重力和阻力,同理可得mgh-Fh=0-
1 mv2 ②
2 由①②式得
F
H h.
mg h
解法二:若视全过程为一整体,由于物体的初、末动能均为0,由 动能定理可知,重力对物体做的功与物体克服阻力做的功相 等,即 mg(H+h)=Fh 解得 F H h .
3.对动能定理的理解
(1)表达式中的W总是指物体所受各力对物体做的总功,等于各 力对物体做功的代数和,即W总=W1+W2+W3+….若物体所 受各力为恒力,也可先将各力合成,求出合外力F合后,再用W 总=F合Lcosα进行计算.
(2)动能定理虽然是在恒力作用、物体做直线运动的情况下推 导出来的,但对于变力作用、物体做曲线运动时,动能定理 同样适用.
(优选)第二讲动能动能定理
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一、动能
1.定义:物体由于[1]运动而具有的能量叫做动能.
1
2.公式:Ek=[2] 2 mv2. 3.单位:[3]焦耳,1 J=1 N\5m=1 kg\5m2/s2.
4.动能是标量,且恒为正值.
想一想:如何理解动能?
二、动能定理 1.内容:外力对物体所做的[4]总功等于物体动能的增量. 2.表达式:W总=Ek2-Ek1.
4.(2008·广东高考)一个25 kg的小孩从高度为3.0 m的滑梯 顶端由静止开始滑下,滑到底端时的速度为2.0 m/s.取 g=10 m/s2,关于力对小孩做的功,以下结果正确的是( )
A.合外力做功50 J B.阻力做功500 J
C.重力做功500 J
D.支持力做功50 J
答案:A
解析:重力做功WG=mgh=25×10×力方向上的位移为零,故支持力做的功为零,D错;合外力
做确;的W功G-WW合阻==EEkk--00,,即故WW合阻==m12gmh-v21=m12v×2=2755×0 2J2-5J0=J5=07J0,0A项J,B正项
错误.
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5.(2010·辽宁抚顺)质量为m=20 kg的物体,在大小恒定的水 平外力F的作用下,沿水平面做直线运动.0~2 s内F与运动 方向相反,2~4 s内F与运动方向相同,物体的速度-时间图象 如图所示,已知g取10 m/s2.则( )