必修27.动能和动能定理集体备课课件ppt

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1.动能(1)定义：物体由于　　　而具有的能量叫做动能.(2)公式：Ek=　　　　.(3)单位：　　　，1J=1N· m=1kg·m2/s2.(4)动能是标量，且恒为非负值.
　　2.动能定理　　内容：动能定理表述了合外力做功和动能的变化之间的关系，合外力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的　　　　.　　(1)对单个物体，动能定理可表述为：合外力做的功等于物体动能的变化(这里的合外力指物体受到的所有外力的合力，包括重力).　　表达式为：　　　　　　　或W=ΔEk.　　(2)对于多过程、多外力的物体系统，动能定理也可以表述为：所有外力对物体做的　　　　等于物体动能的变化.
F合s=Ek2-Ek1
　　　运用动能定理求解力学参量 　　如图5-2-1所示，物体从高为AE=h1=2m、倾角α=37°的坡滑到底后又经过BC=l=20m的一段水平距离，再沿另一倾角β=30°的斜坡滑到顶端D而停止，DF=h2=1.75m.设物体与各段表面的动摩擦因数都相同，求动摩擦因数μ.（保留一位有效数字）
　　　由动能定理W总=　　　　　　得，mgh1-μmgcsα·　　　-μmgl-μmgcsβ·　　　-mgh2=0,解得μ=0.01.
　　在动力学中加速度a通过牛顿运动定律建立起了运动学参量和力学参量的桥梁，同样通过动能定理也可以在力学和运动学中建立联系，所以在用动能定理解题时，在确定始末状态量时也一定要进行受力分析和过程分析.
　　　　一辆汽车在平直的路面上以恒定功率由静止开始行驶，设所受阻力大小不变，其牵引力F与速度v的关系如图5-2-2所示，加速过程结束时对应图中的B点，所用的时间t=10s，经历的路程s=60m.此后汽车做匀速直线运动.求：(1)汽车所受阻力的大小；(2)汽车的质量.
　　　运用动能定理求解运动学参量　　　如图5-2-3所示，ABCD是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧，BC为水平的，其长度d=0.50m.盆边缘的高为h=0.30m.在A处放一个质量为m的小物块并让其从静止出发下滑，已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC面与物块间的动摩擦因数为μ=0.10.小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停的地点到B的距离是(　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　D.0
　　　由于BC面粗糙，物块在BC面上往返运动不断消耗机械能，直至停止运动.设物块在BC面上运动的总路程为s.根据动能定理：W合=Ek-Ek0得：mgh-μmgs=0,解得s=　　　　　　=3m,因为　　　=6，可见物块最后停在B点，选项D正确.
　　本题要注意两个问题：(1)从B→C和C→B盆底与小物块间的摩擦力方向不同，但大小不变，故求摩擦力做的总功可用f·s路程表示.(2)重力做功与路程无关，这点和摩擦力做功的特点不同，要注意.
如图5­2­4所示，质量m=0.5kg的小球从距离地面高H=5m处自由下落，到达地面时恰能沿凹陷于地面的半圆形槽壁运动，半圆形槽的半径R=0.4m，小球到达槽最低点时速率恰好为10m/s，并继续沿槽壁运动直到从槽左端边缘飞出且沿竖直方向上升、下落，如此反复几次，设摩擦力大小恒定不变，取g=10m/s2，求：
(1)小球第一次飞出半圆形槽上升到距水平地面的高度h为多少？(2)小球最多能飞出槽外几次？
　　　运用动能定理求解变力所做的功如图5­2­5所示，一个质量为m的圆环套在一根固定的水平直杆上，环与杆的动摩擦因数为μ.现给环一个向右的初速度v0，如果在运动过程中还受到一个方向始终竖直向上的力F的作用，已知力F的大小F=kv(k为常数，v为环的运动速度)，则环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功(假设杆足够长)不可能为(　　)　　
本题应注意由于弹力的大小和方向不确定带来的多解性问题．而由于弹力是变力，摩擦力也是变力，那么求摩擦力的功应用动能定理间接求解．