動(dòng)能定理在圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用市公開課一等獎(jiǎng)省賽課微課金獎(jiǎng)?wù)n件

動(dòng)能定理在圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用第1頁動(dòng)能定了解題步驟

【應(yīng)用動(dòng)能定了解題普通步驟】1.確定研究對象，明確它運(yùn)動(dòng)過程；2.分析物體在運(yùn)動(dòng)過程中受力情況，明確各個(gè)力是否做功，是正功還是負(fù)功，并求出協(xié)力所做功；3.明確起始（初）狀態(tài)和終了（末）狀態(tài)動(dòng)能（可分段、亦可對整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程）4.依據(jù)動(dòng)能定理布列方程：第2頁回想動(dòng)能定理應(yīng)用

【例1】如圖1所表示，物體沿一曲面從A點(diǎn)無初速度滑下，滑至曲面最低點(diǎn)B時(shí)，下滑高度為5m，若物體質(zhì)量為lkg，到B點(diǎn)時(shí)速度為6m/s，則在下滑過程中，阻力所做功為多少?(g取10m/s2)圖1第3頁引入重力做功：mgh彈力N不做功阻力為變力，設(shè)其做功為Wf1N1mgV1回想動(dòng)能定理應(yīng)用

第4頁引入

解:設(shè)物體阻力所做功為W，對物體由A運(yùn)動(dòng)到B用動(dòng)能定理得：即阻力所做功為-32J?；叵雱?dòng)能定理應(yīng)用

第5頁

【例2】如圖2所表示：質(zhì)量為m小球用細(xì)繩經(jīng)過光滑小孔牽引在光滑水平面上做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)拉力為F時(shí)，小球轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為R，當(dāng)拉力增大到6F時(shí)，物體以轉(zhuǎn)動(dòng)半徑R/2做圓周運(yùn)動(dòng)。則小球轉(zhuǎn)動(dòng)半徑從R到R/2過程中，拉力對小球做功為（）:A、0B、FRC、2.5FRD、5FRFm水平圓周運(yùn)動(dòng)第6頁`VF(俯視圖）重力不做功彈力N不做功拉力為變力，設(shè)其做功為W水平圓周運(yùn)動(dòng)第7頁小球轉(zhuǎn)動(dòng)半徑從R到R/2過程中，由動(dòng)能定理可得：V1V2水平圓周運(yùn)動(dòng)第8頁半徑為R圓周運(yùn)動(dòng)中，由牛頓第二定律可得：半徑為R/2圓周運(yùn)動(dòng)中，由牛頓第二定律可得：V1V2水平圓周運(yùn)動(dòng)第9頁引入解:小球轉(zhuǎn)動(dòng)半徑從R到R/2過程中，由動(dòng)能定理可得：半徑為R圓周運(yùn)動(dòng)中，由牛頓第二定律可得：半徑為R/2圓周運(yùn)動(dòng)中，由牛頓第二定律可得：(1)(2)(3)聯(lián)立(1)(2)(3)式可得：W=FR。水平圓周運(yùn)動(dòng)第10頁

【例3】如圖3所表示：由細(xì)管彎成豎直放置軌道，其圓形部分半徑為R和r，質(zhì)量為m小球從水平軌道出發(fā)，先后經(jīng)過兩圓形軌道最終又進(jìn)入水平軌道，已知小球在A處剛好對管壁無壓力，在B處對管內(nèi)壁壓力為0.5mg，則小球由A至B運(yùn)動(dòng)過程中克服軌道阻力所做功是多少？（細(xì)管內(nèi)徑及球大小不計(jì)）引入豎直圓周運(yùn)動(dòng)第11頁ABmgNfV重力做功彈力N不做功阻力為變力，設(shè)其做功為W豎直圓周運(yùn)動(dòng)第12頁2R2rh重力做功:小球從A到B過程中，由動(dòng)能定理可得：AB豎直圓周運(yùn)動(dòng)第13頁

半徑為R圓周運(yùn)動(dòng)中，由牛頓第二定律可得：mgVAAf豎直圓周運(yùn)動(dòng)第14頁

半徑為R圓周運(yùn)動(dòng)中，由牛頓第二定律可得：mgNVBB豎直圓周運(yùn)動(dòng)第15頁解:小球從A到B過程中，由動(dòng)能定理可得：小球在半徑為R圓周運(yùn)動(dòng)中，由牛頓第二定律可得：小球在半徑為r圓周運(yùn)動(dòng)中，由牛頓第二定律可得：（1）（2）（3）聯(lián)立(1)(2)(3)式可得：豎直圓周運(yùn)動(dòng)第16頁

所以，小球克服軌道阻力所做功為：豎直圓周運(yùn)動(dòng)第17頁

Om圖4【跟蹤演練】質(zhì)量為m小球被系在輕繩一端，在豎直平面內(nèi)做半徑為R圓周運(yùn)動(dòng)，如圖4所表示，運(yùn)動(dòng)過程中小球受到空氣阻力作用，設(shè)某一時(shí)刻小球經(jīng)過軌道最低點(diǎn)，此時(shí)繩子張力為7mg，今后小球繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過半個(gè)圓周恰能經(jīng)過最高點(diǎn)，則在此過程中小球克服空氣阻力所做功為()A.mgR/4 B.mgR/3C.mgR/2D．mgR跟蹤演練第18頁mgFfV重力做功:-mg(2R)拉力F不做功空氣阻力為變力，設(shè)其做功為W跟蹤演練第19頁小球從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)中，由動(dòng)能定理可得：跟蹤演練第20頁

解：小球從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)中，由動(dòng)能定理可得：

小球恰能經(jīng)過最高點(diǎn)，由牛頓第二定律可得：

小球在最低點(diǎn)，由牛頓第二定律可得：（1）（3）（2）聯(lián)立(1)(2)(3)式可得：跟蹤演練第21頁所以，小球克服空氣阻力所做功為：跟