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1、第四章第四章第四章第四章 机械能与能源机械能与能源机械能与能源机械能与能源-AnpeiAnpei 编制编制编制编制第三节第三节 探究外力做功与探究外力做功与 物体动能变化的关系物体动能变化的关系(1)(1)一架飞机在牵引力的作用下(不计阻力),在一架飞机在牵引力的作用下(不计阻力),在起飞跑道上加速运动,分析:起飞跑道上加速运动,分析:1 1、飞机的、飞机的动能如何变化动能如何变化?2 2、飞机动能变化的、飞机动能变化的原因原因是什么?是什么?思思 考考 做做功功与与动能的变化动能的变化之间到底之间到底存在什么存在什么定量定量的关系?的关系?思思 考考1、质量为、质量为 m 的物体以初速度的物
2、体以初速度 自由下落,当下落自由下落,当下落距离为距离为 h 时,速度为时,速度为 寻找功与动能变化的关系寻找功与动能变化的关系2、一个初速为、一个初速为 ,质量为,质量为m 的物体,在粗糙的水平的物体,在粗糙的水平面上受到摩擦力面上受到摩擦力 的作用下,发生一段的作用下,发生一段 位移位移 s,速度速度减小到减小到 寻找功与动能变化的关系寻找功与动能变化的关系3、一个初速为、一个初速为 ,质量为,质量为m 的物体,在与运动方向相的物体,在与运动方向相同的同的 恒定外力恒定外力 F 的作用下,沿粗糙水平面运动一段的作用下,沿粗糙水平面运动一段 位移位移 s,速度增大到速度增大到 ,其过程中受到
3、的摩擦力为,其过程中受到的摩擦力为寻找功与动能变化的关系寻找功与动能变化的关系物理情景结 论123合外力对物体所做的功等于物体动能的变化合外力对物体所做的功等于物体动能的变化合外力对物体所做的功等于物体动能的变化合外力对物体所做的功等于物体动能的变化末动能末动能初动能初动能合外力对合外力对物体做的物体做的功功重要定理重要定理时时外力做外力做正正功,物体的动能功,物体的动能增加增加 外力做外力做负负功,物体的动能功,物体的动能减少减少 时时拓拓 展展例例1 1:用拉力用拉力F F拉一个质量为拉一个质量为m m的木箱由静止开始的木箱由静止开始在水平冰道上移动了在水平冰道上移动了S S,拉力拉力F
4、F跟木箱前进的方跟木箱前进的方向的夹角为向的夹角为,木箱与冰道间的动摩擦因数为木箱与冰道间的动摩擦因数为,求求:摩擦力大小;摩擦力大小;木箱获得的速度木箱获得的速度.FNfG例题精讲例题精讲利用动能定理解题的一般步骤:利用动能定理解题的一般步骤:1、分析物体的受力情况:、分析物体的受力情况:2、求各个力所做的功,并求出总功:、求各个力所做的功,并求出总功:3、计算物体的初动能和末动能、计算物体的初动能和末动能:4、根据动能定理求解:、根据动能定理求解:解题思路解题思路例例2 2、如图所示,、如图所示,1/41/4圆弧的半径为圆弧的半径为0.8m0.8m,有一,有一质量为质量为1.0kg1.0k
5、g的物体自的物体自A A点从静止开始下滑到点从静止开始下滑到B B点,点,然后沿水平面前进然后沿水平面前进,到达到达C C点停止。点停止。g g取取10m/s10m/s2 2,求在物体运动的过程中摩擦力做的功。求在物体运动的过程中摩擦力做的功。例题精讲例题精讲 完成课本中完成课本中P77的第的第1至至5小题,只做在小题,只做在课本上。课本上。作作 业业第四章第四章第四章第四章 机械能与能源机械能与能源机械能与能源机械能与能源-AnpeiAnpei 编制编制编制编制第三节第三节 探究外力做功与探究外力做功与 物体动能变化的关系物体动能变化的关系(2)(2)2.文字表述:文字表述:合力在一个过程中
6、对合力在一个过程中对物体所做的物体所做的功功等于物体等于物体动能的变化动能的变化.1.公式:公式:W合合=Ek FS=知识要点知识要点3.对动能定理的理解对动能定理的理解(1)动能定理的计算式为标量式:动能定理的计算式为标量式:v为相对地面的速率。为相对地面的速率。W为合力的功。为合力的功。(2)可用于求可用于求W、F、m、s、V等物理量。等物理量。知识要点知识要点1、可求恒力做功,也可能求变力做功。、可求恒力做功,也可能求变力做功。2、适用:直线运动和曲线运动。、适用:直线运动和曲线运动。3、可以分阶段求解,也可以整体求解、可以分阶段求解,也可以整体求解理解定理理解定理1.一质量为一质量为m
7、的小球,用长为的小球,用长为L的轻绳悬挂于的轻绳悬挂于O 点。小球在水平拉力点。小球在水平拉力F作用下,从平衡位置作用下,从平衡位置P点点很缓慢地移动到很缓慢地移动到Q点,如图所示,则力点,如图所示,则力F所做的所做的功为(功为()A.mgLcos B.mgL(1-cos)C.FLcos D.FL 针对练习针对练习B2.在铅球比赛中,某同学用在铅球比赛中,某同学用400N的力将的力将5kg的铅的铅球扔出,铅球脱手的速度是球扔出,铅球脱手的速度是8m/s,取得,取得11m的成的成绩。则该同学对铅球做的功是:(绩。则该同学对铅球做的功是:()针对练习针对练习A、4400J B、160JC、3200
8、J D、40JB3.将质量为将质量为2kg的一块石头,从离地面的一块石头,从离地面2m的的高处由静止释放,落在沙面与地面相平的沙高处由静止释放,落在沙面与地面相平的沙坑里,陷入沙中的深度为坑里,陷入沙中的深度为10cm,不计空气阻,不计空气阻力,力,g=10m/s2,求沙子对石头的平均阻力?,求沙子对石头的平均阻力?针对练习针对练习4 4、一辆质量一辆质量m=5m=5吨的载重汽车开上一坡路吨的载重汽车开上一坡路,坡路坡路的长的长L=100m,L=100m,坡顶与坡底的高度差坡顶与坡底的高度差h=10m,h=10m,汽车上汽车上坡前的速度坡前的速度 =10m/s,=10m/s,到达坡顶的速度为到
9、达坡顶的速度为 =5m/s.=5m/s.已知汽车上坡过程中受到的阻力恒为车重的已知汽车上坡过程中受到的阻力恒为车重的0.0050.005倍倍,求汽车发动机的牵引力有多大求汽车发动机的牵引力有多大?针对练习针对练习5.如图,如图,AB为为1/4圆弧轨道,圆弧轨道,BC为水平直轨道,圆弧的半为水平直轨道,圆弧的半径为径为R,BC的长度也为的长度也为R。一质。一质量为量为m的物体,与两个轨道的动摩擦因素都为的物体,与两个轨道的动摩擦因素都为,当它由轨道顶端当它由轨道顶端A从静止开始下落,恰好运动到从静止开始下落,恰好运动到C处停止,那么物体在处停止,那么物体在AB段克服摩擦力所做的功为段克服摩擦力所做的功为()ABC针对练习针对练习B6、质量为质量为m的小车在水平恒力的小车在水平恒力F的推动下,从山的推动下,从山坡底部坡底部A处由静止起运动至高为处由静止起运动至高为h的坡顶的坡顶B,获得,获得速度为速度为v,AB的水平距离为的水平距离为s。下列说法正确的。下列说法正确的是:()是:()针对练习针对练习、小车克服重力所做功为、小车克服重力所做功为mghD、小车克服摩擦力做功为、小车克服摩擦力做功为B、合力对小车做功为、合力对小车做功为C、推力对小车做功为、推力对小车做功为B 完成完成名师面对面名师面对面中的本节内容中的本节内容作作 业业