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第五章機(jī)械能及其守恒定律7.7動能和動能定理第五章機(jī)械能及其守恒定律7.7動能和動能定理1一、動能的概念物體由于運動而具有的能叫做動能一、動能的概念物體由于運動而具有的能叫做動能2二、動能的表達(dá)式在光滑的水平面上有一個質(zhì)量為m的物體,在與運動方向相同的水平恒力的作用下發(fā)生一段位移,速度由v1增加到v2,求這個過程中該力所做的功。二、動能的表達(dá)式在光滑的水平面上有一個質(zhì)量為m的物體,在3二、動能的表達(dá)式二、動能的表達(dá)式4二、動能的表達(dá)式二、動能的表達(dá)式5動能的表達(dá)式12Ek=
mv2物體的質(zhì)量物體的速度物體的動能1、物體的動能等于它的質(zhì)量跟它的速度平方的乘積的一半2、動能是標(biāo)量,是一個狀態(tài)量單位是焦耳(J)動能的表達(dá)式12Ek=mv2物體的質(zhì)量物體的速度物體6
力在一個過程中對物體所做的功,等于物體在這個過程中動能的變化。三、動能定理力在一個過程中對物體所做的功,等于物體在這個過程中動能的7類型一:質(zhì)量為m的物體在光滑水平面上,受與運動方向相同的恒力F的作用下發(fā)生一段位移l,速度從v1增加到v2思考:外力做功類型三:質(zhì)量為m的物體在與運動方向相同的恒力F的作用下,沿粗糙水平面運動了一段位移l,受到的摩擦力為Ff,速度從v1變?yōu)関2類型二:質(zhì)量為m的物體在水平粗糙面上受到摩擦力Ff的作用下發(fā)生一段位移l,速度從v1減小到v2類型一:質(zhì)量為m的物體在光滑水平面上,受與運動方向相同的恒8分析Fv1Fv2lFfv1lv2FflFv2FfFv1FfWF=
Fl=
-mv1212mv2212Wf=
-Ffl=-mv1212mv2212W合=Fl-Ffl=-mv1212mv2212分析Fv1Fv2lFfv1lv2FflFv2FfFv1FfW9動能定理W合=Ek2-Ek1合力做的功末態(tài)的動能初態(tài)的動能W合=
-mv1212mv2212動能定理:合力對物體所做的功等于物體動能的變化。1、合力做正功,即W合>0,Ek2>Ek1,動能增大2、合力做負(fù)功,即W合<0,Ek2<Ek1,動能減小思考:合力做功時動能如何變化?動能定理W合=Ek2-Ek1合力做的功末態(tài)的動能初態(tài)的動能W10說明W合=Ek2-Ek1過程量狀態(tài)量狀態(tài)量既適用于直線運動,也適用于曲線運動;既適用于恒力做功,也適用于變力做功;既適用于單個物體,也適用于多個物體;既適用于一個過程,也適用于整個過程。動能定理的適用范圍:做功的過程伴隨著能量的變化說明W合=Ek2-Ek1過程量狀態(tài)量狀態(tài)量既適用于直線運動,11課本例題1一架噴氣式飛機(jī),質(zhì)量m=5.0×103kg,起飛過程中從靜止開始滑跑。當(dāng)位移達(dá)到l=5.3×102m時,速度達(dá)到起飛速度v=60m/s。在此過程中飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)重量的0.02倍。求飛機(jī)受到的牽引力。動能定理:牛頓運動定律:F合=F-F阻=F-
kmg=ma②a=2lv2由v2-v02
=2al得①由動能定理得由①②得F=
+
kmg2lmv2∴F=
+
kmg2lmv2W合=(F-F阻)l=(F-kmg)l=mv212課本例題1一架噴氣式飛機(jī),質(zhì)量m=5.0×103kg,起飛過12課本例題2一質(zhì)量為m、速度為v0的汽車在關(guān)閉發(fā)動機(jī)后于水平地面滑行了距離l后停了下來。試求汽車受到的阻力。動能定理:W合=
-F阻l=
0-mv0212牛頓運動定律:由v2-v02
=2al得①a=-2lv02由①②得F阻=
2lmv02F合=
0-F阻=
ma②由動能定理得∴F阻=2lmv02課本例題2一質(zhì)量為m、速度為v0的汽車在關(guān)閉發(fā)動機(jī)后于水平13用動能定理解題的一般步驟:①
確定研究對象和研究過程。②
分析物理過程,分析研究對象在運動過程中的受力情況,畫受力示意圖,及過程狀態(tài)草圖,明確各力做功情況,即是否做功,是正功還是負(fù)功。③
找出研究過程中物體的初、末狀態(tài)的動能(或動能的變化量)④
根據(jù)動能定理建立方程,代入數(shù)據(jù)求解,對結(jié)果進(jìn)行分析、說明或討論。用動能定理解題的一般步驟:14例3.物體沿高H的光滑斜面從頂端由靜止下滑,求它滑到底端時的速度大小.H若物體沿高H的光滑曲面從頂端由靜止下滑,結(jié)果如何?解:由動能定理得mgH=mV2∴V=仍由動能定理得mgH=mV2∴V=注意:速度不一定相同若由H高處自由下落,結(jié)果如何呢?仍為V=例3.物體沿高H的光滑斜面從頂端由靜止下滑,求它滑到底端時的15例4.物體在恒定水平推力F的作用下沿粗糙水平面由靜止開始運動,發(fā)生位移s1后即撤去力F,物體由運動一段距離后停止運動.整個過程的V–t圖線如圖所示.求推力F與阻力f的比值.Fs1s01234vt解法1.由動能定理得WF+Wf=0
即:Fs1+(–fs)=0由V–t圖線知s
:s1=4:1所以F:f=s:s1結(jié)果:F:f=4:1例4.物體在恒定水平推力F的作用下沿粗糙水平面由靜止開始運16解法2.分段用動能定理Fs1s01234vt撤去F前,由動能定理得(F–f)s1=mV2VmV2撤去F后,由動能定理得–f(s–s1)=0–兩式相加得Fs1+(–fs)=0由解法1知F:f=4:1解法3.牛頓定律結(jié)合勻變速直線運動規(guī)律解法2.分段用動能定理Fs1s01217例5.從離地面H高處落下一只質(zhì)量為m的小球,小球在運動過程中所受到的空氣阻力大小恒為f,而小球與地面相碰后,能以相同大小的速率反彈,則小球從釋放開始,直至停止彈跳為止,所通過的總路程為?解:皮球運動的整個過程據(jù)動能定理:
mgH-fS=0
f=kmg得:S=H/k
例5.從離地面H高處落下一只質(zhì)量為m的小球,小球在運動過程中186.一質(zhì)量為1kg的物體被人用手由靜止向上提升1m時,物體的速度為2m/s,取g=10m/s,下列說法正確的是:[]A.提升過程中手對物體做功12J;B.提升過程中合外力對物體做功12J;C.提升過程中手對物體做功2J;D.提升過程中物體克服重力做功10J.AD簡析:由動能定理得W合=mv2
∴W合
=2J其中W合
=W手
+(-mgh)∴W手
=12J物體克服重力做功W克
=mgh=10J或:Vt2=2as∴a=2m/s2
由牛頓第二定律得F–mg=ma∴F=m(g+a)=12NW手=Fh=12J6.一質(zhì)量為1kg的物體被人用手由靜止向上提升1m時,物體197.速度為V的子彈恰可穿透一塊固定的木板,如果子彈的速度為2V,子彈射穿木板時受的阻力視為不變,則可穿透同樣的木板:[]A.2塊B.3塊C.4塊D.1塊由動能定理得:–fs=0–mV2–fns=0–m(2V)2n=4C7.速度為V的子彈恰可穿透一塊固定的木板,如果子彈的速度為208.質(zhì)量為m的金屬塊,當(dāng)初速度為V0時,在水平面上滑行的距離為s,如果將金屬塊的質(zhì)量增加為2m,初速度增加到2V0,在同一水平面上該金屬塊滑行的距離為[]A.sB.2sC.4sD.s/2簡析:由動能定理得:原金屬塊
–μmgs=0–
mV02∴s=∴當(dāng)初速度加倍后,滑行的距離為4sC8.質(zhì)量為m的金屬塊,當(dāng)初速度為V0時,在水平面上滑行的距離219.一質(zhì)量為2kg的滑塊,以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行,從某時刻起,在滑塊上作用一向右的水平力,經(jīng)過一段時間,滑塊的速度變?yōu)橄蛴遥笮?m/s,在這段時間里,水平力做的功為多大?簡析:因始末動能相等,由動能定理知水平力做的功為09.一質(zhì)量為2kg的滑塊,以4m/s的速度在光滑水平面上向左2210.物體在水平恒力的作用下沿粗糙水平面運動,在物體的速度有0增為V的過程中,恒力做功為W1
;在物體的速度有V增為2V的過程中,恒力做功為W2
,求W1與W2
的比值.W1=mV2W2=m(2V)2–mV2
W1:W2=1:310.物體在水平恒力的作用下沿粗糙水平面運動,在物體的速度有2311.質(zhì)量為m的物體從高h(yuǎn)的斜面上由靜止開始滑下,經(jīng)過一段水平距離后停止.若斜面及水平面與物體間的動摩擦因數(shù)相同,整個過程中物體的水平位移為s,求證:
μ=h/sBAhss1s2L物體從A到B過程,由動能定理得:WG+Wf=0mgh
–μmgcosθ?L–μmgs2=0mgh
–μmgs1
–μmgs2=0mgh
–μmgs=0∴μ=h/s11.質(zhì)量為m的物體從高h(yuǎn)的斜面上由靜止開始滑下,經(jīng)過一段2412.用豎直向上30N的恒力F將地面上質(zhì)量為m=2kg的物體由靜止提升H=2m后即撤去力F,物體落地后陷入地面之下h=0.1m停下來.取g=10m/s2,不計空氣阻力,求地面對物體的平均阻力大小.分析:對全程用動能定理得:FH+mgh–fh=0f=620N12.用豎直向上30N的恒力F將地面上質(zhì)量為m=2kg的物體2513.如圖,光滑水平薄板中心有一個小孔,在孔內(nèi)穿過一條質(zhì)量不計的細(xì)繩,繩的一端系一小球,小球以O(shè)為圓心在板上做勻速圓周運動,半徑為R,此時繩的拉力為F,若逐漸增大拉力至8F,小球仍以O(shè)為圓心做半徑為0.5R的勻速圓周運動,則此過程中繩的拉力做的功為__________.F∵F=mV12/R8F=mV22/0.5R∴EK1=?mV12=?FREK2=?mV22=2FR∴W=EK2-EK1=1.5FR13.如圖,光滑水平薄板中心有一個小孔,在孔內(nèi)穿過F∵F=m2614.質(zhì)量為m的小球用長為L的輕繩懸掛于O點,小球在水平拉力F的作用下,從平衡位置P很緩慢地移到Q點,則力F所做的功為:[]FPQA.mgLcosB.mgL(1–cos)C.FLsinD.FLcossTT′mg簡析:球在F方向的位移s=Lsin力F的功WF=Fs=FLsin很緩慢的含義:可認(rèn)為時刻靜止所受合力時刻為0任意過程ΔEk=0由平衡條件得:F=mgtan,故F為變力,WF=FLsin錯誤正確解答:本題中的變力功可由動能定理求解.小球由P到Q,由動能定理得:WF+WG=0即WF
–mgL(1–cos)=0∴WF=mgL(1–cos)B14.質(zhì)量為m的小球用長為L的輕繩懸掛于O點,小球在水平拉2715.質(zhì)量為500t的列車以恒定的功率沿水平軌道行駛,在3min內(nèi)行駛了1.45km,其速率由36km/h增大到最大值54km/h,設(shè)機(jī)車所受阻力恒定,求:機(jī)車的功率和機(jī)車所受的阻力.由動能定理:WF+Wf=mVm2–mV02
WF=PtWf=–fsP=fVmPt–fs=mVm2–mV02
Pt–s=mVm2–mV02
P=3.75x105Wf=2.5x104N15.質(zhì)量為500t的列車以恒定的功率沿水平軌道行駛,在328質(zhì)量為m的物體在光滑水平桌面上靜止,系在物體上輕繩跨過光滑的定滑輪,另一端由地面上以速度v0向右勻速走動的人拉著,人從桌子的邊緣開始向右行至繩和水平方向成30°角處,在此過程中人所做的功為:質(zhì)量為m的物體在光滑水平桌面上靜止,系在物體上輕繩跨過光滑29一輛車通過一根跨過定滑輪的繩PQ提升井中質(zhì)量為m的物體,如圖所示:繩的P端拴在車后的掛鉤上,Q端拴在物體上,設(shè)繩的總長不變;繩的質(zhì)量、定滑輪的質(zhì)量和尺寸、滑輪上的摩擦都忽略不計.開始時,車在A點,左右兩側(cè)繩都已繃緊并且是豎直的,左側(cè)繩繩長為H.提升時,車加速向左運動,沿水平方向從A經(jīng)過B駛向C.設(shè)A到B的距離也為H,車經(jīng)過B點時的速度為vB.求車由A移到B的過程中,繩Q端的拉力對物體做的功?一輛車通過一根跨過定滑輪的繩PQ提升井中質(zhì)量為m的物體,如圖30新人教版必修二第七章-機(jī)械能守恒定律第七節(jié)動能和動能定理課件31被豎直上拋物體的初速度與回到拋出點時速度大小之比為k,空氣阻力在物體運動過程中大小不變,則重力與空氣阻力的大小之比等于:(K2+1)/(k2-1)被豎直上拋物體的初速度與回到拋出點時速度大小之比為k,空氣阻32
如圖所示,斜面的傾角為θ,質(zhì)量為m的物體距擋板P距離為S0,以初速度v0沿斜面下滑。物體與斜面的動摩擦因數(shù)為μ,物體所受摩擦力小于物體沿斜面的下滑力。若物體每次與擋板相碰均無機(jī)械能損失,求物體通過的路程是多大?如圖所示,斜面的傾角為θ,質(zhì)量為m的物體距擋板P距離為33上端懸點為O的細(xì)繩長度L=1m,其下端系一小球m,自懸繩與豎直方向成60°角處由靜止釋放,若在O點正下方適當(dāng)位置有一水平長釘O1,當(dāng)小球運動到最低點后又以O(shè)1為圓心做圓周運動,且小球經(jīng)過圓周軌道最高點時繩上拉力剛好減小到零,試計算O1的確切位置。01 0 。 故O1位于O點正下方的距離為OO1=0.8m
上端懸點為O的細(xì)繩長度L=1m,其下端系一小球m,自懸繩與豎34
物塊從光滑曲面上的P點自由滑下,通過粗糙的靜止水平傳送帶以后落到地面上的Q點,若傳送帶的皮帶輪沿逆時針方向轉(zhuǎn)動起來,使傳送帶隨之運動,如圖所示,再把物塊放到P點自由滑下則(
)A.物塊將仍落在Q點B.物塊將會落在Q點的左邊C.物塊將會落在Q點的右邊D.物塊有可能落不到地面上圖5-1-4物塊從光滑曲面上的P點自由滑下,通過粗糙的靜止水平傳送帶以35
如圖所示,質(zhì)量為M的木塊放在光滑的水平面上,質(zhì)量為m的子彈以速度v0沿水平射中木塊,并最終留在木塊中與木塊一起以速度v運動.已知當(dāng)子彈相對木塊靜止時,木塊前進(jìn)距離L,子彈進(jìn)入木塊的深度為s.若木塊對子彈的阻力f視為恒定,則下列關(guān)系式中正確的是
A.fL=1/2Mv2
B.fs=1/2mv2C.fs=1/2mv02-1/2(M+m)v2
D.f(L+s)=1/2mv02-1/2mv2SLACD如圖所示,質(zhì)量為M的木塊放在光滑的水平面上,質(zhì)量為m36質(zhì)量為1kg的物體在粗糙的水平面上滑行,其動能和位移變化情況如圖所示,則物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ=
,滑動過程持續(xù)的時間是
s.(g取10m/s2)s/mEk/J50025質(zhì)量為1kg的物體在粗糙的水平面上滑行,其動能和位移變化情況37新人教版必修二第七章-機(jī)械能守恒定律第七節(jié)動能和動能定理課件38新人教版必修二第七章-機(jī)械能守恒定律第七節(jié)動能和動能定理課件39解析:小球在圓周最低點時,設(shè)速度為v1
則 ①
設(shè)小球恰能通過最高點的速度為v2
則 ②
設(shè)轉(zhuǎn)過半個圓周過程中小球克服空氣阻力做的功為W,由動能定理得 ③
由①②③解得W=mgR/2,選項C正確.答案:C解析:小球在圓周最低點時,設(shè)速度為v1
則 ①
40
物體質(zhì)量為10kg,在平行于斜面的拉力F作用下沿斜面向上運動,斜面與物體間的動摩擦因數(shù)為0.1,當(dāng)物體運動到斜面中點時,去掉拉力F,物體剛好能運動到斜面頂端停下,斜面傾角為30°,求拉力F多大?(g取10m/s2)物體質(zhì)量為10kg,在平行于斜面的拉力F作用下沿斜面向上41
電動機(jī)通過一繩子吊起質(zhì)量為8kg的物體,繩的拉力不能超過120N.電動機(jī)的功率不能超過1200W,要將此物體由靜止起吊用最快方式吊高90m(已知此物體在被吊高接近90m時已開始以最大速度勻速上升),所需時間為多少?電動機(jī)通過一繩子吊起質(zhì)量為8kg的物體,繩的拉力不能超過42新人教版必修二第七章-機(jī)械能守恒定律第七節(jié)動能和動能定理課件43
總質(zhì)量為M的列車,沿平直軌道勻速前進(jìn).末節(jié)車廂質(zhì)量為m,在行駛中途脫鉤,司機(jī)發(fā)現(xiàn)后關(guān)閉發(fā)動機(jī)時,機(jī)車已經(jīng)駛了L,設(shè)運動阻力與質(zhì)量成正比,機(jī)車發(fā)動機(jī)關(guān)閉前牽引力是恒定的,則兩部分停止運動時,它們之間的距離是多少?總質(zhì)量為M的列車,沿平直軌道勻速前進(jìn).末節(jié)車廂質(zhì)量為m44新人教版必修二第七章-機(jī)械能守恒定律第七節(jié)動能和動能定理課件459、春去春又回,新桃換舊符。在那桃花盛開的地方,在這醉人芬芳的季節(jié),愿你生活像春天一樣陽光,心情像桃花一樣美麗,日子像桃子一樣甜蜜。2022/12/202022/12/20Tuesday,December20,202210、人的志向通常和他們的能力成正比例。2022/12/202022/12/202022/12/2012/20/20226:02:33AM11、夫?qū)W須志也,才須學(xué)也,非學(xué)無以廣才,非志無以成學(xué)。2022/12/202022/12/202022/12/20Dec-2220-Dec-2212、越是無能的人,越喜歡挑剔別人的錯兒。2022/12/202022/12/202022/12/20Tuesday,December20,202213、志不立,天下無可成之事。2022/12/202022/12/202022/12/202022/12/2012/20/202214、ThankyouverymuchfortakingmewithyouonthatsplendidoutingtoLondon.ItwasthefirsttimethatIhadseentheToweroranyoftheotherfamoussights.IfI'dgonealone,Icouldn'thaveseennearlyasmuch,becauseIwouldn'thaveknownmywayabout.。20十二月20222022/12/202022/12/202022/12/2015、會當(dāng)凌絕頂,一覽眾山小。十二月222022/12/202022/12/202022/12/2012/20/202216、如果一個人不知道他要駛向哪頭,那么任何風(fēng)都不是順風(fēng)。2022/12/202022/12/2020December202217、一個人如果不到最高峰,他就沒有片刻的安寧,他也就不會感到生命的恬靜和光榮。2022/12/202022/12/202022/12/202022/12/20謝謝觀看THEEND9、春去春又回,新桃換舊符。在那桃花盛開的地方,在這醉人芬芳46第五章機(jī)械能及其守恒定律7.7動能和動能定理第五章機(jī)械能及其守恒定律7.7動能和動能定理47一、動能的概念物體由于運動而具有的能叫做動能一、動能的概念物體由于運動而具有的能叫做動能48二、動能的表達(dá)式在光滑的水平面上有一個質(zhì)量為m的物體,在與運動方向相同的水平恒力的作用下發(fā)生一段位移,速度由v1增加到v2,求這個過程中該力所做的功。二、動能的表達(dá)式在光滑的水平面上有一個質(zhì)量為m的物體,在49二、動能的表達(dá)式二、動能的表達(dá)式50二、動能的表達(dá)式二、動能的表達(dá)式51動能的表達(dá)式12Ek=
mv2物體的質(zhì)量物體的速度物體的動能1、物體的動能等于它的質(zhì)量跟它的速度平方的乘積的一半2、動能是標(biāo)量,是一個狀態(tài)量單位是焦耳(J)動能的表達(dá)式12Ek=mv2物體的質(zhì)量物體的速度物體52
力在一個過程中對物體所做的功,等于物體在這個過程中動能的變化。三、動能定理力在一個過程中對物體所做的功,等于物體在這個過程中動能的53類型一:質(zhì)量為m的物體在光滑水平面上,受與運動方向相同的恒力F的作用下發(fā)生一段位移l,速度從v1增加到v2思考:外力做功類型三:質(zhì)量為m的物體在與運動方向相同的恒力F的作用下,沿粗糙水平面運動了一段位移l,受到的摩擦力為Ff,速度從v1變?yōu)関2類型二:質(zhì)量為m的物體在水平粗糙面上受到摩擦力Ff的作用下發(fā)生一段位移l,速度從v1減小到v2類型一:質(zhì)量為m的物體在光滑水平面上,受與運動方向相同的恒54分析Fv1Fv2lFfv1lv2FflFv2FfFv1FfWF=
Fl=
-mv1212mv2212Wf=
-Ffl=-mv1212mv2212W合=Fl-Ffl=-mv1212mv2212分析Fv1Fv2lFfv1lv2FflFv2FfFv1FfW55動能定理W合=Ek2-Ek1合力做的功末態(tài)的動能初態(tài)的動能W合=
-mv1212mv2212動能定理:合力對物體所做的功等于物體動能的變化。1、合力做正功,即W合>0,Ek2>Ek1,動能增大2、合力做負(fù)功,即W合<0,Ek2<Ek1,動能減小思考:合力做功時動能如何變化?動能定理W合=Ek2-Ek1合力做的功末態(tài)的動能初態(tài)的動能W56說明W合=Ek2-Ek1過程量狀態(tài)量狀態(tài)量既適用于直線運動,也適用于曲線運動;既適用于恒力做功,也適用于變力做功;既適用于單個物體,也適用于多個物體;既適用于一個過程,也適用于整個過程。動能定理的適用范圍:做功的過程伴隨著能量的變化說明W合=Ek2-Ek1過程量狀態(tài)量狀態(tài)量既適用于直線運動,57課本例題1一架噴氣式飛機(jī),質(zhì)量m=5.0×103kg,起飛過程中從靜止開始滑跑。當(dāng)位移達(dá)到l=5.3×102m時,速度達(dá)到起飛速度v=60m/s。在此過程中飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)重量的0.02倍。求飛機(jī)受到的牽引力。動能定理:牛頓運動定律:F合=F-F阻=F-
kmg=ma②a=2lv2由v2-v02
=2al得①由動能定理得由①②得F=
+
kmg2lmv2∴F=
+
kmg2lmv2W合=(F-F阻)l=(F-kmg)l=mv212課本例題1一架噴氣式飛機(jī),質(zhì)量m=5.0×103kg,起飛過58課本例題2一質(zhì)量為m、速度為v0的汽車在關(guān)閉發(fā)動機(jī)后于水平地面滑行了距離l后停了下來。試求汽車受到的阻力。動能定理:W合=
-F阻l=
0-mv0212牛頓運動定律:由v2-v02
=2al得①a=-2lv02由①②得F阻=
2lmv02F合=
0-F阻=
ma②由動能定理得∴F阻=2lmv02課本例題2一質(zhì)量為m、速度為v0的汽車在關(guān)閉發(fā)動機(jī)后于水平59用動能定理解題的一般步驟:①
確定研究對象和研究過程。②
分析物理過程,分析研究對象在運動過程中的受力情況,畫受力示意圖,及過程狀態(tài)草圖,明確各力做功情況,即是否做功,是正功還是負(fù)功。③
找出研究過程中物體的初、末狀態(tài)的動能(或動能的變化量)④
根據(jù)動能定理建立方程,代入數(shù)據(jù)求解,對結(jié)果進(jìn)行分析、說明或討論。用動能定理解題的一般步驟:60例3.物體沿高H的光滑斜面從頂端由靜止下滑,求它滑到底端時的速度大小.H若物體沿高H的光滑曲面從頂端由靜止下滑,結(jié)果如何?解:由動能定理得mgH=mV2∴V=仍由動能定理得mgH=mV2∴V=注意:速度不一定相同若由H高處自由下落,結(jié)果如何呢?仍為V=例3.物體沿高H的光滑斜面從頂端由靜止下滑,求它滑到底端時的61例4.物體在恒定水平推力F的作用下沿粗糙水平面由靜止開始運動,發(fā)生位移s1后即撤去力F,物體由運動一段距離后停止運動.整個過程的V–t圖線如圖所示.求推力F與阻力f的比值.Fs1s01234vt解法1.由動能定理得WF+Wf=0
即:Fs1+(–fs)=0由V–t圖線知s
:s1=4:1所以F:f=s:s1結(jié)果:F:f=4:1例4.物體在恒定水平推力F的作用下沿粗糙水平面由靜止開始運62解法2.分段用動能定理Fs1s01234vt撤去F前,由動能定理得(F–f)s1=mV2VmV2撤去F后,由動能定理得–f(s–s1)=0–兩式相加得Fs1+(–fs)=0由解法1知F:f=4:1解法3.牛頓定律結(jié)合勻變速直線運動規(guī)律解法2.分段用動能定理Fs1s01263例5.從離地面H高處落下一只質(zhì)量為m的小球,小球在運動過程中所受到的空氣阻力大小恒為f,而小球與地面相碰后,能以相同大小的速率反彈,則小球從釋放開始,直至停止彈跳為止,所通過的總路程為?解:皮球運動的整個過程據(jù)動能定理:
mgH-fS=0
f=kmg得:S=H/k
例5.從離地面H高處落下一只質(zhì)量為m的小球,小球在運動過程中646.一質(zhì)量為1kg的物體被人用手由靜止向上提升1m時,物體的速度為2m/s,取g=10m/s,下列說法正確的是:[]A.提升過程中手對物體做功12J;B.提升過程中合外力對物體做功12J;C.提升過程中手對物體做功2J;D.提升過程中物體克服重力做功10J.AD簡析:由動能定理得W合=mv2
∴W合
=2J其中W合
=W手
+(-mgh)∴W手
=12J物體克服重力做功W克
=mgh=10J或:Vt2=2as∴a=2m/s2
由牛頓第二定律得F–mg=ma∴F=m(g+a)=12NW手=Fh=12J6.一質(zhì)量為1kg的物體被人用手由靜止向上提升1m時,物體657.速度為V的子彈恰可穿透一塊固定的木板,如果子彈的速度為2V,子彈射穿木板時受的阻力視為不變,則可穿透同樣的木板:[]A.2塊B.3塊C.4塊D.1塊由動能定理得:–fs=0–mV2–fns=0–m(2V)2n=4C7.速度為V的子彈恰可穿透一塊固定的木板,如果子彈的速度為668.質(zhì)量為m的金屬塊,當(dāng)初速度為V0時,在水平面上滑行的距離為s,如果將金屬塊的質(zhì)量增加為2m,初速度增加到2V0,在同一水平面上該金屬塊滑行的距離為[]A.sB.2sC.4sD.s/2簡析:由動能定理得:原金屬塊
–μmgs=0–
mV02∴s=∴當(dāng)初速度加倍后,滑行的距離為4sC8.質(zhì)量為m的金屬塊,當(dāng)初速度為V0時,在水平面上滑行的距離679.一質(zhì)量為2kg的滑塊,以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行,從某時刻起,在滑塊上作用一向右的水平力,經(jīng)過一段時間,滑塊的速度變?yōu)橄蛴?,大小?m/s,在這段時間里,水平力做的功為多大?簡析:因始末動能相等,由動能定理知水平力做的功為09.一質(zhì)量為2kg的滑塊,以4m/s的速度在光滑水平面上向左6810.物體在水平恒力的作用下沿粗糙水平面運動,在物體的速度有0增為V的過程中,恒力做功為W1
;在物體的速度有V增為2V的過程中,恒力做功為W2
,求W1與W2
的比值.W1=mV2W2=m(2V)2–mV2
W1:W2=1:310.物體在水平恒力的作用下沿粗糙水平面運動,在物體的速度有6911.質(zhì)量為m的物體從高h(yuǎn)的斜面上由靜止開始滑下,經(jīng)過一段水平距離后停止.若斜面及水平面與物體間的動摩擦因數(shù)相同,整個過程中物體的水平位移為s,求證:
μ=h/sBAhss1s2L物體從A到B過程,由動能定理得:WG+Wf=0mgh
–μmgcosθ?L–μmgs2=0mgh
–μmgs1
–μmgs2=0mgh
–μmgs=0∴μ=h/s11.質(zhì)量為m的物體從高h(yuǎn)的斜面上由靜止開始滑下,經(jīng)過一段7012.用豎直向上30N的恒力F將地面上質(zhì)量為m=2kg的物體由靜止提升H=2m后即撤去力F,物體落地后陷入地面之下h=0.1m停下來.取g=10m/s2,不計空氣阻力,求地面對物體的平均阻力大小.分析:對全程用動能定理得:FH+mgh–fh=0f=620N12.用豎直向上30N的恒力F將地面上質(zhì)量為m=2kg的物體7113.如圖,光滑水平薄板中心有一個小孔,在孔內(nèi)穿過一條質(zhì)量不計的細(xì)繩,繩的一端系一小球,小球以O(shè)為圓心在板上做勻速圓周運動,半徑為R,此時繩的拉力為F,若逐漸增大拉力至8F,小球仍以O(shè)為圓心做半徑為0.5R的勻速圓周運動,則此過程中繩的拉力做的功為__________.F∵F=mV12/R8F=mV22/0.5R∴EK1=?mV12=?FREK2=?mV22=2FR∴W=EK2-EK1=1.5FR13.如圖,光滑水平薄板中心有一個小孔,在孔內(nèi)穿過F∵F=m7214.質(zhì)量為m的小球用長為L的輕繩懸掛于O點,小球在水平拉力F的作用下,從平衡位置P很緩慢地移到Q點,則力F所做的功為:[]FPQA.mgLcosB.mgL(1–cos)C.FLsinD.FLcossTT′mg簡析:球在F方向的位移s=Lsin力F的功WF=Fs=FLsin很緩慢的含義:可認(rèn)為時刻靜止所受合力時刻為0任意過程ΔEk=0由平衡條件得:F=mgtan,故F為變力,WF=FLsin錯誤正確解答:本題中的變力功可由動能定理求解.小球由P到Q,由動能定理得:WF+WG=0即WF
–mgL(1–cos)=0∴WF=mgL(1–cos)B14.質(zhì)量為m的小球用長為L的輕繩懸掛于O點,小球在水平拉7315.質(zhì)量為500t的列車以恒定的功率沿水平軌道行駛,在3min內(nèi)行駛了1.45km,其速率由36km/h增大到最大值54km/h,設(shè)機(jī)車所受阻力恒定,求:機(jī)車的功率和機(jī)車所受的阻力.由動能定理:WF+Wf=mVm2–mV02
WF=PtWf=–fsP=fVmPt–fs=mVm2–mV02
Pt–s=mVm2–mV02
P=3.75x105Wf=2.5x104N15.質(zhì)量為500t的列車以恒定的功率沿水平軌道行駛,在374質(zhì)量為m的物體在光滑水平桌面上靜止,系在物體上輕繩跨過光滑的定滑輪,另一端由地面上以速度v0向右勻速走動的人拉著,人從桌子的邊緣開始向右行至繩和水平方向成30°角處,在此過程中人所做的功為:質(zhì)量為m的物體在光滑水平桌面上靜止,系在物體上輕繩跨過光滑75一輛車通過一根跨過定滑輪的繩PQ提升井中質(zhì)量為m的物體,如圖所示:繩的P端拴在車后的掛鉤上,Q端拴在物體上,設(shè)繩的總長不變;繩的質(zhì)量、定滑輪的質(zhì)量和尺寸、滑輪上的摩擦都忽略不計.開始時,車在A點,左右兩側(cè)繩都已繃緊并且是豎直的,左側(cè)繩繩長為H.提升時,車加速向左運動,沿水平方向從A經(jīng)過B駛向C.設(shè)A到B的距離也為H,車經(jīng)過B點時的速度為vB.求車由A移到B的過程中,繩Q端的拉力對物體做的功?一輛車通過一根跨過定滑輪的繩PQ提升井中質(zhì)量為m的物體,如圖76新人教版必修二第七章-機(jī)械能守恒定律第七節(jié)動能和動能定理課件77被豎直上拋物體的初速度與回到拋出點時速度大小之比為k,空氣阻力在物體運動過程中大小不變,則重力與空氣阻力的大小之比等于:(K2+1)/(k2-1)被豎直上拋物體的初速度與回到拋出點時速度大小之比為k,空氣阻78
如圖所示,斜面的傾角為θ,質(zhì)量為m的物體距擋板P距離為S0,以初速度v0沿斜面下滑。物體與斜面的動摩擦因數(shù)為μ,物體所受摩擦力小于物體沿斜面的下滑力。若物體每次與擋板相碰均無機(jī)械能損失,求物體通過的路程是多大?如圖所示,斜面的傾角為θ,質(zhì)量為m的物體距擋板P距離為79上端懸點為O的細(xì)繩長度L=1m,其下端系一小球m,自懸繩與豎直方向成60°角處由靜止釋放,若在O點正下方適當(dāng)位置有一水平長釘O1,當(dāng)小球運動到最低點后又以O(shè)1為圓心做圓周運動,且小球經(jīng)過圓周軌道最高點時繩上拉力剛好減小到零,試計算O1的確切位置。01 0 。 故O1位于O點正下方的距離為OO1=0.8m
上端懸點為O的細(xì)繩長度L=1m,其下端系一小球m,自懸繩與豎80
物塊從光滑曲面上的P點自由滑下,通過粗糙的靜止水平傳送帶以后落到地面上的Q點,若傳送帶的皮帶輪沿逆時針方向轉(zhuǎn)動起來,使傳送帶隨之運動,如圖所示,再把物塊放到P點自由滑下則(
)A.物塊將仍落在Q點B.物塊將會落在Q點的左邊C.物塊將會落在Q點的右邊D.物塊有可能落不到地面上圖5-1-4物塊從光滑曲面上的P點自由滑下,通過粗糙的靜止水平傳送帶以81
如圖所示,質(zhì)量為M的木塊放在光滑的水平面上,質(zhì)量為m的子彈以速度v0沿水平射中木塊,并最終留在木塊中與木塊一起以速度v運動.已知當(dāng)子彈相對木塊靜止時,木塊前進(jìn)距離L,子彈進(jìn)入木塊的深度為s.若木塊對子彈的阻力f視為恒定,則下列關(guān)系式中正確的是
A.fL=1/2Mv2
B.fs=1/2mv2C.fs=1/2mv02-1/2(M+m)v2
D.f(L+s)=1/2mv02-1/2mv2SLACD如圖所示,質(zhì)量為M的木塊放在光滑的水平面上,質(zhì)量為m82質(zhì)量為1kg的物體在粗糙的水平面上滑行,其動能和位移變化情況如圖所示,則物體與
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