2018-2019學(xué)年高考物理主題二機械能及其守恒定律2.3動能定理及應(yīng)用課件粵教版.ppt

2.3動能定理及應(yīng)用,觀圖助學(xué),如圖所示，滑雪運動員從山坡上加速滑下，運動員的動能怎樣變化？有哪些力對運動員做了功？這些力對運動員做的功與運動員的動能的變化有什么關(guān)系？,動能定理1.推導(dǎo)：合力對物體所做功與動能變化的關(guān)系。如圖所示，質(zhì)量為m的物體，在一恒定拉力F作用下，以初速度v1開始沿水平面運動，經(jīng)位移s后速度增加到v2，已知物體與水平面的摩擦力恒為f。,(1)外力做的總功：W_。(2)由牛頓第二定律得：Ff_。,(Ff)s,ma,2.內(nèi)容：合力對物體所做的功等于_。3.表達(dá)式：W_。4.適用范圍：既適用于恒力做功，也適用于_。既適用于直線運動，也適用于_。,物體動能的變化,Ek2Ek1,變力做功,曲線運動,理解概念,判斷下列說法是否正確。(1)合外力為零，物體的動能一定不會變化。()(2)合外力不為零，物體的動能一定會變化。()(3)物體動能增加，則它的合外力一定做正功。()(4)合外力對物體做負(fù)功，物體的動能可能不變。(),動能定理的理解,觀察探究,殲15戰(zhàn)機是我國自主研發(fā)的第一款艦載戰(zhàn)斗機，如圖1所示。(1)殲15戰(zhàn)機起飛時，合力對戰(zhàn)機做什么功？戰(zhàn)機動能怎么變化？(2)殲15戰(zhàn)機著艦時，戰(zhàn)機動能怎么變化？合力對戰(zhàn)機做什么功？增加阻攔索的原因是什么？,圖1,答案(1)合力做正功。動能變大。(2)動能減小。合力做負(fù)功。對戰(zhàn)機做負(fù)功更多，讓戰(zhàn)機盡快停下來。,探究歸納1.對動能定理的理解,(2)W表示這個過程中合力做的功，它等于各力做功的代數(shù)和。2.物理意義：動能定理指出了合力對物體所做的總功與物體動能變化之間的關(guān)系，即：若合力做正功，物體的動能增加，若合力做負(fù)功，物體的動能減小，做了多少功，動能就變化多少。3.實質(zhì)：動能定理從能量變化的角度反映了力改變運動的狀態(tài)時，在空間上的累積效果。,試題案例例1下列關(guān)于運動物體的合外力做功和動能、速度變化的關(guān)系，正確的是()A.物體做變速運動，合外力一定不為零，動能一定變化B.若合外力對物體做功為零，則合外力一定為零C.物體的合外力做功，它的速度大小一定發(fā)生變化D.物體的動能不變，所受的合外力必定為零解析力是改變物體速度的原因，物體做變速運動時，合外力一定不為零，但合外力不為零時，做功可能為零，動能可能不變，A、B錯誤；物體的合外力做功，它的動能一定變化，速度大小也一定變化，C正確；物體的動能不變，所受合外力做功一定為零，但合外力不一定為零，D錯誤。答案C,針對訓(xùn)練1(多選)質(zhì)點在恒力作用下，從靜止開始做勻加速直線運動，則質(zhì)點的動能()A.與它通過的位移成正比B.與它通過的位移的平方成正比C.與它運動的時間成正比D.與它運動的時間的平方成正比,答案AD,動能定理的應(yīng)用,觀察探究,如圖2所示，物體(可視為質(zhì)點)從長為L、傾角為的光滑斜面頂端由靜止滑下。(1)物體受幾個力作用？各做什么功？怎么求合力的功？(2)如何求物體到達(dá)斜面底端時的速度大??？能用多種方法求解物體到達(dá)斜面底端時的速度大小嗎？哪種方法簡單？,圖2,答案(1)物體受重力、支持力兩個力的作用，如圖所示。,探究歸納1.動力學(xué)問題兩種解法的比較,兩種思路對比可以看出應(yīng)用動能定理解題不涉及加速度、時間，運算簡單，不易出錯。2.應(yīng)用動能定理解題的步驟(1)確定研究對象和研究過程(研究對象一般為單個物體或相對靜止的物體組成的系統(tǒng))。(2)對研究對象進(jìn)行受力分析(注意哪些力做功或不做功)。(3)確定合外力對物體做的功(注意功的正負(fù))。(4)確定物體的初、末動能(注意動能增量是末動能減初動能)。(5)根據(jù)動能定理列式、求解。,試題案例例2(2018佛山高一檢測)如圖3所示，物體在離斜面底端5m處由靜止開始下滑，然后滑上與斜面平滑連接的水平面，若物體與斜面及水平面間的動摩擦因數(shù)均為0.4，斜面傾角為37。求物體能在水平面上滑行的距離(sin370.6，cos370.8)。,圖3,解析對物體在斜面上和水平面上受力分析如圖所示。,方法一分過程列方程：設(shè)物體滑到斜面底端時的速度大小為v，物體下滑階段N1mgcos37，故f1N1mgcos37。由動能定理得,答案3.5m,1.動能定理應(yīng)用中的研究對象一般為單個物體。2.動能定理的研究過程既可以是運動過程中的某一階段，也可以是運動全過程。3.通常情況下，某問題若涉及時間或過程的細(xì)節(jié)，要用牛頓運動定律去解決；某問題若不考慮具體細(xì)節(jié)、狀態(tài)或時間，如物體做曲線運動、受力為變力等情況，一般要用動能定理去解決。,針對訓(xùn)練2如圖4所示，物體從高h(yuǎn)的斜面頂端A由靜止滑下，到斜面底端后又沿水平面運動到C點而停止。要使這個物體從C點沿原路返回到A，則在C點處物體應(yīng)具有的速度大小至少是(),答案B,圖4,巧用動能定理求變力做功,利用動能定理求變力做功通常有以下兩種情況：(1)如果物體只受到一個變力的作用，那么WEk2Ek1。只要求出做功過程中物體的動能變化量Ek，也就等于知道了這個過程中變力所做的功。(2)如果物體同時受到幾個力作用，但是其中只有一個力F1是變力，其他的力都是恒力，則可以先用恒力做功的公式求出這幾個恒力所做的功，然后再運用動能定理來間接求變力做的功：W1W其他Ek。,【針對練習(xí)】如圖5所示，質(zhì)量m60kg的高山滑雪運動員，從A點由靜止開始沿滑道滑下，然后由B點水平飛出，最后落在斜坡上的C點。已知BC連線與水平方向夾角37，A、B兩點間的高度差為hAB25m，B、C兩點