《高三物理一輪復(fù)習(xí) 第5章第2講 動(dòng)能 動(dòng)能定理課件 魯科版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高三物理一輪復(fù)習(xí) 第5章第2講 動(dòng)能 動(dòng)能定理課件 魯科版(22頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、機(jī)械能機(jī)械能2動(dòng)能動(dòng)能 動(dòng)能定理動(dòng)能定理第五章 1.動(dòng)能 (1)定義:物體由于而具有的能量叫做動(dòng)能. (2)公式:Ek=. (3)單位:,1J=1N m=1kgm2/s2. (4)動(dòng)能是標(biāo)量,且恒為非負(fù)值.運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)焦耳焦耳212mv 2.動(dòng)能定理 內(nèi)容:動(dòng)能定理表述了合外力做功和動(dòng)能的變化之間的關(guān)系,合外力在一個(gè)過(guò)程中對(duì)物體所做的功,等于物體在這個(gè)過(guò)程中動(dòng)能的. (1)對(duì)單個(gè)物體,動(dòng)能定理可表述為:合外力做的功等于物體動(dòng)能的變化(這里的合外力指物體受到的所有外力的合力,包括重力). 表達(dá)式為:或W=Ek. (2)對(duì)于多過(guò)程、多外力的物體系統(tǒng),動(dòng)能定理也可以表述為:所有外力對(duì)物體做的 等于物體動(dòng)
2、能的變化.變化量變化量F合合s=Ek2-Ek1總功總功 運(yùn)用動(dòng)能定理求解力學(xué)參量 如圖5-2-1所示,物體從高為AE=h1=2m、傾角=37的坡滑到底后又經(jīng)過(guò)BC=l=20m的一段水平距離,再沿另一傾角=30的斜坡滑到頂端D而停止,DF=h2=1.75m.設(shè)物體與各段表面的動(dòng)摩擦因數(shù)都相同,求動(dòng)摩擦因數(shù).(保留一位有效數(shù)字) 由動(dòng)能定理W總=得, mgh1-mgcos-mgl- mgcos-mgh2=0,解得=0.01.圖圖5-2-122211122mvmv1sinh2sinh 在動(dòng)力學(xué)中加速度a通過(guò)牛頓運(yùn)動(dòng)定律建立起了運(yùn)動(dòng)學(xué)參量和力學(xué)參量的橋梁,同樣通過(guò)動(dòng)能定理也可以在力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)中建立聯(lián)系
3、,所以在用動(dòng)能定理解題時(shí),在確定始末狀態(tài)量時(shí)也一定要進(jìn)行受力分析和過(guò)程分析. 一輛汽車在平直的路面上以恒定功率由靜止開(kāi)始行駛,設(shè)所受阻力大小不變,其牽引力F與速度v的關(guān)系如圖5-2-2所示,加速過(guò)程結(jié)束時(shí)對(duì)應(yīng)圖中的B點(diǎn),所用的時(shí)間t=10s,經(jīng)歷的路程s=60m.此后汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng).求: (1)汽車所受阻力的大小; (2)汽車的質(zhì)量.圖圖5-2-2 4452205422203110/1 1021010101()22()2 (1010 1060)108 10mkttvm sfFNPF vWWWEPtfsm vvPtfsmkgvvkg 牽牽總時(shí),由動(dòng)能定理得即 運(yùn)用動(dòng)能定理求解運(yùn)動(dòng)學(xué)參量 如圖
4、5-2-3所示,ABCD是一個(gè)盆式容器,盆內(nèi)側(cè)壁與盆底BC的連接處都是一段與BC相切的圓弧,BC為水平的,其長(zhǎng)度d=0.50m.盆邊緣的高為h=0.30m.在A處放一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊并讓其從靜止出發(fā)下滑,已知盆內(nèi)側(cè)壁是光滑的,而盆底BC面與物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.10.小物塊在盆內(nèi)來(lái)回滑動(dòng),最后停下來(lái),則停的地點(diǎn)到B的距離是() A.0.50mB.0.25m C.0.10mD.0圖圖5-2-3 由于BC面粗糙,物塊在BC面上往返運(yùn)動(dòng)不斷消耗機(jī)械能,直至停止運(yùn)動(dòng).設(shè)物塊在BC面上運(yùn)動(dòng)的總路程為s.根據(jù)動(dòng)能定理:W合=Ek-Ek0得:mgh- mgs=0,解得s=3m,因?yàn)?=6,可見(jiàn)物塊最后
5、停在B點(diǎn),選項(xiàng)D正確.0.30.10hm30.50 本題要注意兩個(gè)問(wèn)題: (1)從BC和CB盆底與小物塊間的摩擦力方向不同,但大小不變,故求摩擦力做的總功可用fs路程表示. (2)重力做功與路程無(wú)關(guān),這點(diǎn)和摩擦力做功的特點(diǎn)不同,要注意.如圖如圖5-2-4所示,質(zhì)量所示,質(zhì)量m=0.5kg的小球從距的小球從距離地面高離地面高H=5m處自由下落,到達(dá)地面時(shí)恰處自由下落,到達(dá)地面時(shí)恰能沿凹陷于地面的半圓形槽壁運(yùn)動(dòng),半圓能沿凹陷于地面的半圓形槽壁運(yùn)動(dòng),半圓形槽的半徑形槽的半徑R=0.4m,小球到達(dá)槽最低點(diǎn)時(shí),小球到達(dá)槽最低點(diǎn)時(shí)速率恰好為速率恰好為10m/s,并繼續(xù)沿槽壁運(yùn)動(dòng)直到,并繼續(xù)沿槽壁運(yùn)動(dòng)直到從
6、槽左端邊緣飛出且沿豎直方向上升、下從槽左端邊緣飛出且沿豎直方向上升、下落,如此反復(fù)幾次,設(shè)摩擦力大小恒定不落,如此反復(fù)幾次,設(shè)摩擦力大小恒定不變,取變,取g=10m/s2,求:,求:(1)小球第一次飛出半圓形槽上升到距水平小球第一次飛出半圓形槽上升到距水平地面的高度地面的高度h為多少?為多少?(2)小球最多能飛出槽外幾次?小球最多能飛出槽外幾次?圖524 2221102200102(52 0.4)4.2 .10fffWmg HRWmvhmg HhWvhHRmmg 在小球下落到最低點(diǎn)的過(guò)程中,設(shè)小球克服摩擦力做功為,由動(dòng)能定理得:從小球下落到第一次飛出半圓形槽上升到距水平地面高度的過(guò)程中,由動(dòng)能
7、定理得聯(lián)立解得: 222200122 ()2()26.256ffnmgHnWmgHmgHgHnWg HRvmg HRmv設(shè)小球最多能飛出槽外 次,則由動(dòng)能定理得解得:故小球最多能飛出槽外 次 運(yùn)用動(dòng)能定理求解變力所做的功 如圖5-2-5所示,一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)套在一根固定的水平直桿上,環(huán)與桿的動(dòng)摩擦因數(shù)為.現(xiàn)給環(huán)一個(gè)向右的初速度v0,如果在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中還受到一個(gè)方向始終豎直向上的力F的作用,已知力F的大小F=kv(k為常數(shù),v為環(huán)的運(yùn)動(dòng)速度),則環(huán)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力所做的功(假設(shè)桿足夠長(zhǎng))不可能為()2032202322021.2 01.221.22AmvBm gCmvkm gDmvk0
8、00022000110.22ffmgmgkvvWkmgmgkvvkFfWmvmv當(dāng)時(shí),即時(shí),環(huán)做勻速運(yùn)動(dòng),環(huán)克服摩擦力做的功為零當(dāng)時(shí),即 時(shí),環(huán)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,速度減小,減小,摩擦力 增大,最終環(huán)靜止,環(huán)克服摩擦力所做的功為002203220211221.22fmgmgkvvkFfmgkvWmvmvm gmvkABDCC當(dāng)時(shí),即 時(shí),環(huán)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,速度減小,減小,摩擦力 減小到時(shí),環(huán)做勻速運(yùn)動(dòng),環(huán)克服摩擦力所做的功為綜上所述, 、 、 項(xiàng)都有可能,僅 項(xiàng)不可能,故選 項(xiàng) 本題應(yīng)注意由于彈力的大小和方向不確本題應(yīng)注意由于彈力的大小和方向不確定帶來(lái)的多解性問(wèn)題而由于彈力是變力,定帶來(lái)的多解性問(wèn)題而由于彈力是變力,摩擦力也是變力,那么求摩擦力的功應(yīng)用動(dòng)摩擦力也是變力,那么求摩擦力的功應(yīng)用動(dòng)能定理間接求解能定理間接求解 圖526