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1、课时2动能动能定理 2021/8/11 星期三1知识点一动能知识回顾1定义：物体由于 而具有的能2公式：Ek .3单位：，1 J1 Nm1 kgm2/s2.4矢标性：动能是 ，只有正值5动能是 ，因为v是瞬时速度运动运动焦耳焦耳标量标量状态量状态量2021/8/11 星期三2基础自测2008年除夕夜，中国国家足球队客场挑战伊拉克队第71分钟，由山东鲁能球员郑智头球扳平比分设郑智跃起顶球后，球以E124 J的初动能水平飞出，球落地时的动能E232 J，不计空气阻力，则球落地时的速度与水平方向的夹角为()A30B37C45 D60答案：A2021/8/11 星期三3知识点二动能定理知识回顾1内容：
2、所有外力对物体做的 (也叫合外力的功)等于物体动能的变化2表达式：W总Ek2Ek1 .总功总功2021/8/11 星期三4要点深化一、对动能定理的理解1动能定理中所说的“外力”，是指物体受到的所有力，包括重力2位移和速度：必须是相对于同一个参考系的，一般以地面为参考系3动能定理适用范围：直线运动、曲线运动、恒力做功、变力做功、同时做功、分段做功各种情况均适用2021/8/11 星期三54动能定理既适用于一个持续的过程，也适用于几个分段过程的全过程5动能定理公式中等号的意义等号表明合力做的功与物体动能的变化有以下三个关系：(1)数量相等即通过计算物体动能的变化，求合力的功，进而求得某一力的功(2
3、)单位相同，都是焦耳(3)因果关系：合外力的功是物体动能变化的原因2021/8/11 星期三6特别提醒在一般情况下，用牛顿第二定律和运动学知识可以解决的问题，都可以用动能定理解决，并且方法更简捷反之则不一定，因此应该有主动应用动能定理分析问题的意识2021/8/11 星期三7二、运用动能定理须注意的问题1应用动能定理解题时，在分析过程的基础上无需深究物体运动过程中状态变化的细节，只需考虑整个过程的功及过程始末的动能2若过程包含了几个运动性质不同的分过程，既可分段考虑，也可整个过程考虑但求功时，有些力不是全过程都起作用的，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
4、代入公式2021/8/11 星期三8基础自测1两辆汽车在同一平直路面上行驶，它们的质量之比m1m212，速度之比v1v221，当两车急刹车后，甲车滑行的最大距离为l1，乙车滑行的最大距离为l2，设两车与路面间的动摩擦因数相等，不计空气阻力，则()Al1l212 Bl1l211Cl1l221 Dl1l2412021/8/11 星期三9 答案：D2021/8/11 星期三102如图1所示，斜面高h，质量为m的物块，在沿斜面向上的恒力F作用下，能匀速沿斜面向上运动，若把此物块放在斜面顶端，在沿斜面向下同样大小的恒力F作用下物块由静止向下滑动，滑至底端时其动能的大小为()Amgh B2mghC2Fh
5、DFh图图12021/8/11 星期三11解析：物块匀速向上运动，即向上运动过程中物块的动能不变，由动能定理知物块向上运动过程中外力对物块做的总功为0，即WFmghWf0物块向下运动过程中，恒力F与摩擦力对物块做功与上滑中相同，设滑至底端时的动能为Ek，由动能定理WFmghWfEk0将式变形有WFWfmgh，代入有Ek2mgh.选项B正确答案：B2021/8/11 星期三12题型一求变力的功例1如图2所示，一个质量为m的小球拴在钢绳的一端，另一端施加大小为F1的拉力作用，使小球在水平面上做半径为R1的匀速圆周运动，今将力的大小改变为F2，使小球仍在水平面上做匀速圆周运动，但半径变为R2.求小球
6、运动的半径由R1变为R2的过程中拉力对小球做的功图图22021/8/11 星期三13解析设半径为R1和R2时小球做圆周运动的线速度大小分别为v1和v2，由向心力公式得F1mv12/R1F2mv22/R2由动能定理得：Wmv22/2mv12/2由得：W(F2R2F1R1)/2.答案(F2R2F1R1)/22021/8/11 星期三14题后反思如果是恒力做功问题往往直接用功的定义式可以求解，但遇到变力做功问题须借助动能定理等功能关系进行求解；分析清楚物理过程和各个力的做功情况后，运用动能定理可简化解题步骤2021/8/11 星期三15图图32021/8/11 星期三16解析：设物体在AB段克服摩擦
7、力所做的功为WAB，物体从A到C全过程，据动能定理，有：mgRWABmgR0所以WABmgRmgR(1)mgR答案：D2021/8/11 星期三17题型二应用动能定理求解多过程问题例2如图4所示，质量m1 kg的木块静止在高h1.2 m的平台上，木块与平台间的动摩擦因数0.2.用水平推力F20 N，使木块产生位移l13 m时撤去，木块又滑行l21 m时飞出平台，求木块落地时速度的大小？图图42021/8/11 星期三182021/8/11 星期三192021/8/11 星期三20题后反思运用动能定理，不必考虑物体在运动过程中的细节，只考虑物体始末的速度和外力做功的代数和，使解题过程大为简化但若
8、研究对象在运动过程中受力情况不明，则不能运用动能定理解题所以在应用中仍要认真分析研究物理过程的构成和特点2021/8/11 星期三21图图52021/8/11 星期三222021/8/11 星期三232021/8/11 星期三24题型三用动能定理求往返运动的总路程例3如图6所示，斜面倾角为，质量为m的滑块在距挡板P的距离为s0的A点以初速度v0沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为，滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面的下滑力，若滑块每次与挡板相碰，碰后以原速率返回，无动能损失，求滑块停止运动前在斜面上经过的路程图图62021/8/11 星期三25解析研究对象：滑块物理过程分析：物体受重力mg、支持力
9、N、摩擦力f，示意图如图7所示由滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面的下滑力(重力沿斜面的分力)可知：图图72021/8/11 星期三262021/8/11 星期三272021/8/11 星期三28题后反思物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的小过程(如加速、减速的过程)，此时可以分段考虑，也可以对全过程考虑，但如能对整个过程利用动能定理列式，则使问题简化2021/8/11 星期三29变式31(2010全国理综)如图8，MNP为竖直面内一固定轨道，其圆弧段MN与水平段NP相切于N，P端固定一竖直挡板M相对于N的高度为h，NP长度为s.一物块自M端从静止开始沿轨道下滑，与挡板发生一次完全弹性碰撞后
10、停止在水平轨道上某处若在MN段的摩擦可忽略不计，物块与NP段轨道间的滑动摩擦因数为，求物块停止的地方与N点距离的可能值 图图82021/8/11 星期三30解析：根据功能原理，在物块从开始下滑到静止的过程中，物块重力势能减小的数值EP与物块克服摩擦力所做功的数值W相等，即EpW设物块质量为m，在水平轨道上滑行的总路程为s，则EPmghWmgs设物块在水平轨道上停住的地方与N点的距离为d，若物块在与P碰撞后，在到达圆弧形轨道前停止，则s2sd2021/8/11 星期三312021/8/11 星期三322021/8/11 星期三33图图92021/8/11 星期三34答案：D2021/8/11 星
11、期三352(2011湖北襄樊1月调研)如图10所示，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，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Fkv(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)可能为()图图102021/8/11 星期三362021/8/11 星期三37答案：ABD2021/8/11 星期三383质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下，从平衡位置P点缓慢地移动到Q点，如图11所示，则力F所做的功为()AmgLcosBFLsinCmgL(1co
12、s)DFL(1cos)图图112021/8/11 星期三39解析：小球的运动过程是缓慢的，因而任一时刻都可看做是平衡状态，因此F的大小不断变大，F做的功是变力功，小球上升过程只有重力mg和F这两个力做功，由动能定理得：WF mgL(1 cos)0，所 以 WF mgL(1cos)答案：C2021/8/11 星期三404如图12所示，物体在离斜面底端4 m处由静止滑下，若动摩擦因数均为0.5，斜面倾角为37，斜面与平面间由一段圆弧连接，求物体能在水平面上滑行多远？图图122021/8/11 星期三41解析：物体在斜面上受重力mg、支持力FN1、摩擦力F1的作用，沿斜面加速下滑(因0.5tan37
13、0.75)，到水平面后，在摩擦力F2作用下做减速运动，直至停止对物体在斜面上和水平面上时进行受力分析，如图13所示图图132021/8/11 星期三42答案：1.6 m2021/8/11 星期三435(改编2009重庆高考理综)2009年中国女子冰壶队首次获得了世界锦标赛冠军，这引起了人们对冰壶运动的关注冰壶在水平冰面上的一次滑行可简化为如下过程：如图14所示，运动员将静止于O点的冰壶(视为质点)沿直线OO推到A点放手，此后冰壶沿AO滑行，最后停于C点已知冰面与冰壶间的动摩擦因数为，冰壶质量为m，ACL，COr，重力加速度为g.图图142021/8/11 星期三44(1)求冰壶在A点的速率；(2)若将BO段冰面与冰壶间的动摩擦因数减小为0.8，原只能滑到C点的冰壶能停于O点，求A点与B点之间的距离2021/8/11 星期三452021/8/11 星期三462021/8/11 星期三47谢谢观赏谢谢观赏2021/8/11 星期三482021/8/11 星期三49