动能定理高三物理课件

动能、动能定理一、动能1.定义物体由于运动而具有的能量,叫动能.动能的表达式:2.对动能概念的理解和掌握(1)动能是标量.221mvEK(2)动能是状态量.(3)动能是相对的.3.动能的变化.二、动能定理1.内容合外力所做的功等于物体动能的变化.其表达式:2.动能定理的意义动能定理的意义就在于给定了改变物体动能的原因是合外力做功.3.需要注意的几点(1)动能定理一般用于处理力和运动的综合问题(2)合外力做功的求解方法:一种是先求出合外力，然后求总功，表达式为另一种是总功等于各力在各段位移中做功的代数和,即4.解题思路(1)选取研究对象.一般选取某一个物体或相对静止的多个物体做研究对象.(2)确定研究过程.研究过程可以是物体运动中的某一阶段,也可以是由物体运动的多个阶段所组成的全过程.(3)在确定的研究过程内,对研究对象进行力的分析和功的分析.在进行功的分析时,不但要分析哪些力做功,还要分析其做功性质.(4)确定研究对象的初、末动能及动能的变化.这里的初和末是相对所选取的研究过程来讲的.(5)应用动能定理列出相应关系式.例:斜面倾角为α,长为L,AB段光滑,BC段粗糙,AB=L/3,质量为m的木块从斜面顶端无初速下滑,到达C端时速度刚好为零.求物体和BC段间的动摩擦因数μ.BACLα分析：以木块为对象，下滑全过程用动能定理：重力做的功为mgLsinαWG摩擦力做功为mgLcosαμ32Wf支持力不做功,初、末动能均为零。由动能定理mgLsinα-2/3μmgLcosα=0可解得tgα23μ三、动能定理的应用1.恒力做功问题2.变力做功问题例2例33.曲线运动问题例:如下图所示,一个质量为m的小球从A点由静止开始滑到B点,并从B点抛出,若在从A到B的过程中,机械能损失为E,小球自B点抛出的水平分速度为v,则小球抛出后到达最高点时与A点的竖直距离是。AB解:小球自B点抛出后做斜上抛运动,水平方向做匀速直线运动,到最高点C的速度仍为v,设AC的高度差为h由动能定理,A→B→Cmgh–E=mv2/2∴h=v2/2g+E/mgvCh4.多过程问题例:总质量为M的列车沿水平直线轨道匀速前进,其末节车厢质量为m,中途脱节,司机发觉时,机车已行驶了L的距离,于是立即关闭油门,除去牵引力.设阻力与质量成正比,机车的牵引力是恒定的,当列车的两部分都停止时,它们的距离是多少?解:对机车应用动能定理便可解得:FL-(M-m)g·s1=-1/2(M-m)v02对末节车厢，根据动能定理有-mg·s2=-1/2mv02而△s=s1-s2.由于原来列车匀速运动，所以F=Mg.以上方程联立解得△s=ML/(M-m)首先画图示意.脱节发现停止L关闭油门S2S1例:如图所示,A、B是位于水平桌面上的两质量相等的木块,离墙壁的距离分别为l1和l2,与桌面之间的滑动摩擦系数分别为A和B,今给A以某一初速度,使之从桌面的右端向左运动,假定A、B之间,B与墙间的碰撞时间都很短,且碰撞中总动能无损失,若要使木块A最后不从桌面上掉下来,则A的初速度最大不能超过.l1ABl2][4221lμ)l(lμgBA5.物体往复运动的问题例:如图所示,斜面倾角为θ,质量为m的滑块在距板P为s0处以初速度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使滑块沿斜面下滑的力,若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失,求滑块经过的路程有多大?解:由于滑块重力沿斜面向下的分力大于滑块所受摩擦力，所以可断定滑块最终将停靠在挡板处.从以v0向上滑动至最终停下,设滑块经过的路程为s，此过程中重力对滑块做功WG=mgs0sin摩擦力做功Wf=-mgscos对滑块由动能定理,有mgs0sin-mgscos=0-1/2mv20解得s=(gs0sin+1/2v20)/gscos例:如图所示,质量m=0.5kg的小球从距地面高H=5m处自由下落,到达地面恰能沿凹陷于地面的半圆形槽壁运动,半圆槽半径R=0.4m.小球到达槽最低点时速率为10m/s,并继续沿槽壁运动直到从槽右端边缘飞出……,如此反复几次,设摩擦力恒定不变,求:(设小球与槽壁相碰时不损失能量)(1)小球第一次离槽上升的高度h；(2)小球最多能飞出槽外的次数(取g=10m/s2)。解析:(1)小球从高处至槽口时,由于只有重力做功;由槽口至槽底端重力、摩擦力都做功.由于对称性,圆槽右半部分摩擦力的功与左半部分摩擦力的功相等.小球落至槽底部的整个过程中,由动能定理得221)(mvWRHmgf解得JmvRHmgWf221)(2由对称性知小球从槽底到槽左端口摩擦力的功也为2J，则小球第一次离槽上升的高度h，由221)(mvWRHmgfmgmgRWmvhf221得:＝4.2m(2)设小球飞出槽外n次,则由动能定理得02fWnmgH25.64252fWmgHn∴即小球最多能飞出槽外6次。