物理（人教版必修2）課件培優(yōu)課（六）動(dòng)能定理的應(yīng)用

第七章機(jī)械能守恒定律培優(yōu)課(六)動(dòng)能定理的應(yīng)用一、動(dòng)能1．動(dòng)能的表達(dá)式是什么？2．同一物體動(dòng)能變化，速度是否一定變化？速度變化動(dòng)能是否一定變化？提示：動(dòng)能變化速度一定變化，速度變化動(dòng)能不一定變化．二、動(dòng)能定理1．寫出動(dòng)能定理的表達(dá)式．2．怎樣求合外力的功？你能想出幾種方法？提示：利用功的公式W＝Flcosα或先求各力的功再求代數(shù)和；若功率恒定也可利用W＝Pt來(lái)求．3．根據(jù)動(dòng)能定理表達(dá)式中涉及的物理量，能否求變力的功？提示：可以．可求動(dòng)能的變化量間接求出變力的功．三、應(yīng)用動(dòng)能定理的優(yōu)越性1．由于動(dòng)能定理反映的是物體在兩個(gè)狀態(tài)間動(dòng)能的變化與其所受的外力做功的量值關(guān)系，所以對(duì)由初始狀態(tài)到終了狀態(tài)這一過(guò)程中物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)、運(yùn)動(dòng)軌跡、做功的力是恒力還是變力等諸多因素不必加以考慮，即應(yīng)用動(dòng)能定理不受這些問(wèn)題的限制．2．用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題時(shí)，涉及的有關(guān)的物理量比較多，如F、m、a、x、v、t等，同時(shí)對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的細(xì)節(jié)問(wèn)題也要充分關(guān)注，而用動(dòng)能定理解題時(shí)所涉及的物理量就只有F、x、m、v，它不需要了解運(yùn)動(dòng)的具體過(guò)程，而只考慮始、末兩個(gè)狀態(tài)的動(dòng)能和外力所做的功，因此可以把不同的運(yùn)動(dòng)過(guò)程合并為一個(gè)全過(guò)程來(lái)處理． (2016·全國(guó)卷Ⅲ)如圖，一固定容器的內(nèi)壁是半徑為R的半球面；在半球面水平直徑的一端有一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)P.它在容器內(nèi)壁由靜止下滑到最低點(diǎn)的過(guò)程中，克服摩擦力做的功為W.重力加速度大小為g.設(shè)質(zhì)點(diǎn)P在最低點(diǎn)時(shí)，向心加速度的大小為a，容器對(duì)它的支持力大小為N，則(

)答案：AC【題后總結(jié)】動(dòng)能定理既適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線運(yùn)動(dòng)；既適用于恒力做功，也適用于變力做功．力可以是各種性質(zhì)的力，既可以是同時(shí)作用，也可以是分段作用，只要能夠求出作用過(guò)程中各力做功的多少和正負(fù)即可．這些正是動(dòng)能定理解題的優(yōu)越性所在．答案：C

質(zhì)量為3000t的火車，以額定功率自靜止出發(fā)，所受阻力恒定，經(jīng)過(guò)103s行駛12km達(dá)最大速度vmax＝72km/h，求：(1)列車的額定功率；(2)運(yùn)動(dòng)中所受阻力．答案：(1)1.5×106W

(2)7.5×104N【題后總結(jié)】機(jī)車以恒定功率啟動(dòng)時(shí)，其牽引力是變力，不能直接應(yīng)用牛頓第二定律或功的公式．這時(shí)可利用W＝Pt求牽引力的功．答案：D

質(zhì)量為1kg的物體以某一初速度在水平地面上滑行，由于受到地面摩擦阻力作用，其動(dòng)能隨位移變化的圖象如圖所示，g取10m/s2，則物體在水平地面上(

)A．所受合外力大小為5NB．滑行的總時(shí)間為4sC．滑行的加速度大小為1m/s2D．滑行的加速度大小為2.5m/s2答案：BD【題后總結(jié)】根據(jù)圖象描述的過(guò)程跟物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)結(jié)合起來(lái)是解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵.

3．某物體在豎直方向上的力F和重力作用下，由靜止向上運(yùn)動(dòng)，物體動(dòng)能隨位移變化圖象如圖所示，已知O～h1段F不為零，h1～h2段F＝0，則關(guān)于功率下列說(shuō)法正確的是(

)解析：根據(jù)物體動(dòng)能隨位移變化圖象可知，動(dòng)能先增大后減小，物體的速度先增大后減小，O～h2段，重力的功率先增大后減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．O～h1段，動(dòng)能先增大后減小，則合力先向上后向下，則拉力一直減小到0，速度先增大后減小，故拉力F的功率可能先增大后減小，選項(xiàng)B正確．O～h2段，整個(gè)過(guò)程合力的功率為0有三處，其中一處是動(dòng)能最大時(shí)合力為0，因此，合力的功率可能先增大后減