高一物理精品課件第五章課件人教版必修2—動能定理的應用

1、動能定理的應用,1、常規(guī)題（勻變速直線運動）,2、求變力做功問題,4、多過程問題,3、求解曲線運動問題,5、其它問題,常規(guī)題（勻變速直線運動）,一質(zhì)量為1kg的物體被人用手由靜止向上提升1m，這時物體的速度2 m/s，則下列說法正確的是 （　　　?。〢、手對物體做功 12JB、合外力對物體做功 12JC、合外力對物體做功 2JD、物體克服重力做功 10 J,ACD,解題時必須弄清是什么力做的功，有何特點？如何求？,,一架噴氣式飛

2、機，質(zhì)量ｍ＝5×103 kg，起飛過程中從靜止開始滑跑的路程為l＝5.3×102ｍ時，達到起飛速度v＝60ｍ/s，在此過程中飛機受到的平均阻力是飛機重量的0.02倍(ｋ＝0.02)，求飛機受到的牽引力.,,,,,常規(guī)題（勻變速直線運動）,,①常規(guī)方法,,,,②動能定理法,,,解題關鍵：正確表示W(wǎng)合和△Ek,,例題,用拉力F使一個質(zhì)量為m的木箱由靜止開始在水平冰道上移動了s，拉力F跟木箱前進的方向的夾角為α，木箱與冰道

3、間的摩擦因數(shù)為μ，求木箱獲得的速度？,勻變速直線運動　　　 斜面問題,某物體放在傾角為θ的斜面上,向下輕輕一推,它剛好能勻速下滑;若給此物體一個沿斜面向上的初速度v0,那么,它能沿斜面向上沖滑的最大距離為多少?,質(zhì)量為20g的子彈，以300m/s的速度水平射入厚度是10mm的鋼板，射穿后的速度是100m/s，子彈受到的平均阻力是多大？,子彈問題,一顆子彈速度為v時，剛好打穿一塊鋼板，那么速度為2v時，可打穿幾

4、塊同樣的鋼板？要打穿n塊同樣的鋼板，子彈速度應為多大？,子彈問題,子彈問題,以速度v水平飛行的子彈先后穿透兩塊由同種材料制成的木板，木板對子彈的平均作用力相等，若子彈穿透兩塊木板后的速度分別為0.8v和0.6v,則兩塊木板的厚度之比為________?,常規(guī)題（勻變速直線運動）　　　子彈問題,解題思路：,,子彈射擊固定的木塊時，每通過相同的厚度，損失的動能相等，而不是速度,,,常規(guī)題（勻變速直線運動）,兩個材料相同的物體,甲的質(zhì)量大于乙

5、的質(zhì)量,以相同的初動能在同一水平面上滑動,最后都靜止,問它們滑行的距離誰大?,③ f 、v0一定：,④ v0、μ一定：,①μ、Ek0一定：,② f 、Ek0一定：,常規(guī)題（勻變速直線運動）,,,,,解題思路：,①μ、Ek0一定：,,②f、Ek0一定：,,,③f、v0一定：,,④v0、μ一定：,,,求變力做功問題　　　　 瞬間力做功問題,運動員踢球的平均作用力為200N,把一個靜止的質(zhì)量為1kg的球以10m/s的速度踢出,水平

6、面上運動60m后停下,則運動員對球做的功?如果運動員踢球時球以10m/s迎面飛來,踢出速度仍為10m/s,則運動員對球做的功為多少?,v=0,求變力做功問題　　　?。ㄆ骄ψ龉栴}）,一顆質(zhì)量m=10g的子彈，以速度v=600m／s從槍口飛出，子彈飛出槍口時的動能為多少？若測得槍膛長s=0.6m，則火藥引爆后產(chǎn)生的高溫高壓氣體在槍膛內(nèi)對子彈的平均推力多大？,,質(zhì)量為m的汽車發(fā)動機的功率恒為P，摩擦阻力恒為f，牽引力為F．汽車由靜止開始，

7、經(jīng)過時間t行駛了位移s時，速度達到最大值vm，則發(fā)動機所做的功為：　 A．Pt　　 B．fvmt　　C．,D．,E．Fs,ABCD,,,注意：　做選擇題時要注意表達式的多種可能性,求變力做功問題 ?。ㄅc機車相聯(lián)系的問題）,一列貨車的質(zhì)量為5.0×105kg,在平直軌道以額定功率3000kw加速行駛,當速度由10m/s加速到所能達到的最大速度30m/s時,共用了2min,則這段時間內(nèi)列車前進的距離是多少?,求變力做

8、功問題 ?。ㄅc機車相聯(lián)系的問題）,求變力做功問題 ?。ㄅc機車相聯(lián)系的問題）,速度最大時：,應用動能定理：,,f 恒定,求解曲線運動問題,從高為5m處以水平速度8m/s拋出一質(zhì)量為0.2kg的皮球,皮球落地速度為12m/s,求此過程中皮球克服空氣阻力做的功?(g=9.8m/s2),,h=5m,2J,某人從距地面25m高處水平拋出一小球，小球質(zhì)量100g，出手時速度大小為10m/s,落地時速度大小為16m/s，取g=10m/s2

9、，試求：（1）  人拋球時對小球做多少功？（2）小球在空中運動時克服阻力做功多少？,求解曲線運動問題,求解曲線運動問題,,V0,H,,V,,人拋球：,球在空中：,列式時要注意W合和△Ek的正負,,5J, 17.2J,多過程問題 　 直線運動,用拉力F使一個質(zhì)量為m的木箱由靜止開始在水平面上運動S后撤掉F, 木箱與水平面間的摩擦系數(shù)為μ,求撤掉F后木箱滑行的距離L？,多過程問題,一物體

10、靜止在不光滑的水平面上，已知m=1kg，μ=0.1,現(xiàn)用水平外力F=2N拉其運動5m后立即撤去水平外力F,求其還能滑多遠?,15m,,,,多過程問題 　 直線運動,鐵球1m高處掉入沙坑,則已知鐵球在下陷過程中受到沙子的平均阻力為鐵球重力的20倍,則鐵球在沙中下陷深度為多少m?,多過程問題 　　　　（直線運動）,,,,解法一：分段列式,自由下落：,沙坑減速：,,解法二：全程列式,,,

11、以一恒定的初速度V0豎直向上拋出一小球，小球上升的最大高度為h，空氣阻力的大小恒定不變，則小球回到出發(fā)點時的速度是多大？,多過程問題　　　　　　　　　（直線運動）,斜面傾角為α，長為l， AB段光滑，BC段粗糙，AB =l/3, 質(zhì)量為m的木塊從斜面頂端無初速下滑，到達C端時速度剛好為零。求物體和BC段間的動摩擦因數(shù)μ。,點評：用動能定理比用牛頓定律和運動學方程解題方便得多。,,,,【例】如圖所示，物體從高為h的滑斜面頂端由靜止開始沿斜

12、面下滑，最后停在水平面上與斜面頂端水平距離為L的地方，物體與斜面和水平面間的動摩擦因數(shù)均為μ，試證明：μ=h/L.,L,多過程問題　　　　　　　?。ㄆ矫妫泵妫?多過程問題　　　　　　　?。ㄆ矫妫泵妫?,,,,,,,解法：全程列式,,,測μ的重要方法,1、物體在A點由靜止沿不同的斜面下滑到平面，必靜止于B點，（與θ角無關）2、讓物體由B點出發(fā)，最后停于A點，外力需做多少功？,,如圖所示，質(zhì)量為1kg的木塊（可視為質(zhì)點）靜止在高1.2

13、m的平臺上，木塊與平臺間的動摩擦因數(shù)為0.2，用水平推力20N使木塊產(chǎn)生位移3m時撤去，木塊又滑行1m時飛出平臺，求木塊落地時速度的大??？,多過程問題　　　　　　　　（直線＋曲線）,全程列式：,,如圖所示,光滑1/4圓弧半徑為0.8m,有一質(zhì)量為1.0kg的物體自A點從靜止開始下滑到B點,然后沿水平面前進4m,到達C點停止.求:(1)在物體沿水平運動中摩擦力做的功.(2)物體與水平面間的動摩擦因數(shù).,如圖所示,小球從h高的光滑斜面上

14、自靜止?jié)L下,經(jīng)過有摩擦的水平面AB后再滾上另一光滑斜面,當它到達1/3h 高時的速度為零.試求小球最后靜止的位置.,多過程問題　　　　?。ㄆ矫妫泵妫喽危?第1次，從左到右,,第2次返回，停在AB間,,停在AB中點,思考：如果h’=3h/5, 則停于何處？,,質(zhì)量為m的物體以速度v豎直向上拋出，物體落回地面時，速度大小為3v/4，設物體在運動中所受空氣阻力大小不變，求： （1）物體運動中所受阻力大?。?（2）物體以初速度2

15、v豎直拋出時最大高度； （3）若物體與地面碰撞中無機械能損失， 求物體運動的總路程。,多過程問題　　　　　　　　?。ㄍ鶑瓦\動）,上升：,下降：,,思考：可否全程列式？,,（2）物體以初速度2v豎直上拋,,（3）若物體與地面碰撞中無機械能損失，求物體運動的總路程。,分析：物體最終必靜止于地面,全程列式：,,,人從一定高度落地容易造成骨折，一般人脛骨的極限抗壓強度約為1.5×108N/m2,脛骨最小橫截面積大多為3

16、.2cm2.假若一質(zhì)量為50kg的人從某一高度直膝雙足落地,落地時其重心又下降約1cm.試計算一下這個高度超過多少時,就會導致脛骨骨折.,某貨車質(zhì)量為m=2.0×103kg,發(fā)動機的額定輸出功率為80kw，在平直公路上所受阻力恒為車重的0.1倍.若汽車從靜止開始先勻加速啟動,加速度的大小為a=1.0m/s2.達到額定功率后,汽車保持功率不變又加速行駛了800m,直到獲得最大行駛速度后才勻速行駛.試求:(1)汽車的最大行駛速度

17、.(2)汽車勻加速啟動階段結(jié)束時的速度.(3)當速度為5m/s時,汽車牽引力的瞬時功率.(4)當汽車的速度為32m/s時的加速度.(5)汽車從靜止到獲得最大行駛速度所用的總時間.,如圖所示，固定的光滑豎直桿上套著一個滑塊，用輕繩系著滑塊繞過光滑的定滑輪，以大小恒定的拉力F拉繩，使滑塊從A點起由靜止開始上升．若從A點上升至B點和從B點上升至C點的過程中拉力F做的功分別為W1、W2，滑塊經(jīng)B、C兩點時的動能分別為EKB、EKc，圖中A

18、B=BC，則一定有(A)Wl>W2(B)W1EKC (D)EKB<EKC,其它問題　　　　江蘇省2005高考：第10題,A,,例11．如圖所示，某貨場而將質(zhì)量為m1=100 kg的貨物（可視為質(zhì)點）從高處運送至地面，為避免貨物與地面發(fā)生撞擊，現(xiàn)利用固定于地面的光滑四分之一圓軌道，使貨物中軌道頂端無初速滑下，軌道半徑R=1.8 m。地面上緊靠軌道次排放兩聲完全相同的木板A、B，長度均為l=2m，質(zhì)量均為m2=100 kg

19、，木板上表面與軌道末端相切。貨物與木板間的動摩擦因數(shù)為u1 ，木板與地面間的動摩擦因數(shù)u2=0.2。（最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，取g=10 m/s2）（1）求貨物到達圓軌道末端時對軌道的壓力。（2）若貨物滑上木板A時，木板不動，而滑上木板B時，木板B開始滑動，求u1應滿足的條件。（3）若u1 =0。5，求貨物滑到木板A末端時的速度和在木板A上運動的時間。,例10、冰壺比賽是在水平冰面上進行的體育項目，比賽場地示意如圖。比賽

20、時，運動員從起滑架處推著冰壺出發(fā)，在投擲線AB處放手讓冰壺以一定的速度滑出，使冰壺的停止位置盡量靠近圓心O。為使冰壺滑行得更遠，運動員可以用毛刷擦冰壺運行前方的冰面，使冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)減小。設冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.008，用毛刷擦冰面后動摩擦因數(shù)減少至μ2=0.004.在某次比賽中，運動員使冰壺C在投擲線中點處以2m/s的速度沿虛線滑出。為使冰壺C能夠沿虛線恰好到達圓心O點，運動員用毛刷擦冰面的長度應為多少？（g取

21、10m/s2）,例9、過山車是游樂場中常見的設施。下圖是一種過山車的簡易模型，它由水平軌道和在豎直平面內(nèi)的三個圓形軌道組成，B、C、D分別是三個圓形軌道的最低點，B、C間距與C、D間距相等，半徑R1=2.0m、R2=1.4m。一個質(zhì)量為m=1.0kg的小球（視為質(zhì)點），從軌道的左側(cè)A點以v0=12.0m/s的初速度沿軌道向右運動，A、B間距L1=6.0m。小球與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，圓形軌道是光滑的。假設水平軌道足夠長，圓形