動能動能定理ppt課件(存儲版)
【正文】 小球 ,在光滑水平面上以 6 m/s的速度垂直撞到墻上，碰撞后小球沿相反方向運(yùn)動，反彈后的速度大小與碰撞前相同，則碰撞前后小球速度變化量的大小 Δv和碰撞過程中墻對小球做功的大小 W為 ( ) A． Δv＝ 0 B． Δv＝ 12 m/s C． W＝ J D． W＝ J 解析： 選 B. 碰撞前后速度方向相反， Δ v ＝ v － ( － v ) ＝ 1 2 m / s ， A 錯 B 對；動能與速度方向無關(guān)，碰撞前后的動能均為 E ′ k ＝ E k ＝12m v 2 ＝ 5 . 4 J ，所以 Δ E k ＝ 0 ，故 C 、 D 錯． 目錄 二 、 動能定理的應(yīng)用 1． 運(yùn)用動能定理須注意的問題 (1)應(yīng)用動能定理解題時 ， 在分析過程的基礎(chǔ)上無需深究物體運(yùn)動過程中狀態(tài)變化的細(xì)節(jié) ， 只需考慮整個過程的功及過程始末的動能 ． (2)若過程包含了幾個運(yùn)動性質(zhì)不同的分過程 ， 既可分段考慮 ， 也可整個過程考慮 ． 但求功時 ， 有些力不是全過程都作用的 ， 必須根據(jù)不同的情況分別對待求出總功 ， 計算時要把各力的功連同符號 (正負(fù) )一同代入公式 ． 目錄 2． 解題步驟 (1)選取研究對象 ， 明確它的運(yùn)動過程 ． (2)分析研究對象的受力情況和各個力的做功情況 ， 然后求各個外力做功的代數(shù)和 ． (3)明確物體在過程始末狀態(tài)的動能 Ek1和 Ek2. (4)列出動能定理的方程 W合 ＝ Ek2－ Ek1及其他必要的解題方程 ， 進(jìn)行求解 ． 目錄 即時應(yīng)用 2 人騎自行車下坡 ,坡長 l＝ 500 m， 坡高 h＝ 8 m,人和車總質(zhì)量為 100 kg， 下坡時初速度為 4 m/s， 人不踏車的情況下 ， 到達(dá)坡底時車速為 10 m/s,g取 10 m/s2,則下坡過程中阻力所做的功為 ( ) A． － 4000 J B． － 3800 J C． － 5000 J D． － 4200 J 解析：選 B. 下坡過程中有重力和阻力做功，支持力不做功，由動能定理得： mg h ＋ W 阻 ＝12m v 22 －12m v 21 ，代入數(shù)據(jù)解得：W 阻 ＝－ 3 8 0 0 J ，故 B 正確． 目錄 考點(diǎn)探究講練互動 例 1 考點(diǎn) 1 應(yīng)用動能定理求變力的功 如圖所示，質(zhì)量為 m 的小球用長為 L 的輕質(zhì)細(xì)線懸于O 點(diǎn)，與 O 點(diǎn)處于同一水平線上的 P 點(diǎn)處有一個光滑的細(xì)釘，已知 OP ＝L2，在 A 點(diǎn)給小球一個水平向左的初速度 v0，發(fā)現(xiàn)小球恰能到達(dá)跟 P 點(diǎn)在同一豎直線上的最高點(diǎn) B .則： ( 1 ) 小球到達(dá) B 點(diǎn)時的速率？ ( 2 ) 若不計空氣阻力，則初速度 v0為多少？ ( 3 ) 若初速度 v0＝ 3 gL ，則在小球從 A 到 B 的過程中克服空氣阻力做了多少功？ 目錄 【 思路點(diǎn)撥 】 空氣阻力是變力，計算克服阻力做的功可用動能定理． 目錄 【解析】 ( 1 ) 小球恰能到達(dá)最高點(diǎn) B ，有 mg ＝ mv2BL2， 得 vB＝ gL2. ( 2 ) 從 A → B 由動能定理 得 － mg????L ＋L2＝12m v2B－12m v20 可求出 v0＝ 7 gL2. ( 3 ) 由動能定理得 － mg????L ＋L2－ W 阻 ＝12m v2B－12m v20 可求出 W 阻 ＝ 114m g L . 目錄 【 方法技巧 】 用動能定理求變力的功 ， 是非常方便的 ，但是必須已知物體始末兩個狀態(tài)的速度 ， 以及在中間過程中其他力對物體做功情況 ． 【答案】 ( 1 ) gL 2 ( 2 ) 7 gL2 ( 3 ) 114 m g L 目錄 考點(diǎn) 2 動能定理與圖象結(jié)合問題 總質(zhì)量為 80 kg的跳傘運(yùn)動員從離地 500 m的直升機(jī)上跳下 ， 經(jīng)過 2 s拉開繩索開啟降落傘 ． 如圖所示是跳傘過程中的 v－ t圖象 ， 試根據(jù)圖象 (g取 10 m/s2) (1)求 0～ 2 s內(nèi)阻力做的功； (2)估算 14 s內(nèi)運(yùn)動員下落的高度及克服阻力做的功； (3)估算運(yùn)動員從飛機(jī)上跳下到著地的時間 ． 例 2 目錄 【 思路點(diǎn)撥 】 解答本題時應(yīng)注意以下三點(diǎn)： (1)運(yùn)動員在前 2 s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動 ， 阻力恒定 ． (2)v－ t圖象與 t軸所圍的面積表示運(yùn)動員下落的高度；圖中每個小格表示 2 2 m＝ 4 m， 數(shù)格數(shù)時 ， 大于半格的記為 1格 ， 小于半格的舍去 ． (3)2～ 14 s內(nèi)阻力是變力 ． 目錄 【解析】 ( 1 ) 從題圖中可以看出，在 0 ～ 2 s 運(yùn)動員做勻加速運(yùn)動，其加速度大小為 a ＝vtt＝162 m / s2＝ 8 m /s2 設(shè)此過程中運(yùn)動員受到的阻力大小為 Ff，根據(jù)牛頓第二定律，有 mg － Ff＝ ma 得 Ff＝ m ( g － a ) ＝ 80 ( 10 － 8 )N ＝ 160 N 0 ～ 2 s 內(nèi)下落高度 h ′ ＝vt2t ＝162 2 m ＝ 16 m 阻力做功 W ＝－ Ffh ′ ＝－ 2 5 6 0 J. 目錄 ( 2 ) 從圖中估算得出運(yùn)動員在 14 s 內(nèi)下落了 h ＝ 39 . 5 2 2 m ＝ 1 5 8 m 根據(jù)動能定理，有 m g h － Wf＝12m v2 所以有 Wf＝ m g h －12m v2＝ ( 80 10 158 －12 80 62)J ≈ 1 . 25 105 J. ( 3 ) 14 s 后運(yùn)動員做勻速運(yùn)動的時間為 t ′ ＝H － hv＝500 － 1 5 86 s ＝ 57 s 運(yùn)動員從飛機(jī)上跳下到著地需要的總時間 t 總 ＝ t＋ t ′ ＝ ( 14 ＋ 57 )s
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