607-3.3 动能定理的应用.ppt

3．3　动能定理的应用 核心要点突破 课堂互动讲练 课前自主学案 知能优化训练 3.3 课标定位 课标定位 课前自主学案 一、合力做功与动能变化 1．合力做功的计算方法 求多个力对物体做功的总功时，注意到功是一个____ (填“标量”或“矢量”)，是一个_________ (填“过程量”或“状态量”)，方法有两种：一是分别求出物体受到的各个力做的功．然后再求_______；二是先求出物体受到的_______，然后求_______做的功． 标量 过程量 代数和 合外力 合外力 功与动能变化 1．当变力对物体做功时，很难根据功的公式W＝Fs求出功，但根据_______________的关系就可以方便地求出功． 2．运用动能定理分析解决问题的步骤 (1)明确要解决的问题，确定__________； (2)分析研究对象的____________，确定________ ____________对研究对象所做的功； (3)明确研究对象在始、末状态的动能，确定 _______________； (4)运用___________列出方程． 研究对象 受力情况 外力(或 合外力) 动能增量 动能定理 核心要点突破 一、应用动能定理解题时注意的问题 1．动能定理既适用于恒力做功，也适用于变力做功，既适用于直线运动，也适用于曲线运动． 2．在应用动能定理解决问题时，动能定理中的位移、速度等物理量都要选取同一个惯性系，一般都选地面为参考系． 3．动能定理的研究对象是单个物体，作用在物体上的外力包括所有的力，因此必须对物体进行受力分析． 4．变力作用过程和某些曲线运动问题，用牛顿第二定律结合运动学公式往往难以求解，但用动能定理则迎刃而解． 5．应用动能定理解题时，在分析过程的基础上，无需深究物体运动状态过程中变化的细节，只需考虑整个过程中各个力做的总功及物体的初动能和末动能． 6．应用动能定理的基本步骤 (1)选取研究对象，明确它的运动过程； (2)分析研究对象的受力情况和各力的做功情况： 特别提醒：(1)动能定理中的各个物理量都是标量，不能在某一方向上应用，也不能由于速度是指向某一方向就说动能是指向哪一方向的，更不能把动能沿不同方向分解．　(2)若物体的运动过程包含几个不同过程，则求各力的功时应注意各个力的不同过程，不要把各力的位移看成是一样的． 解析：选B.小球运动过程是缓慢的，因而任一时刻都可以看作是平衡态．由平衡知识知，F的大小不断变大．这是一个变力作用下曲线运动的问题．要求解的结果是变力F做的功．因F是变力，它做的功不能直接用定义式WF＝Fscos α来求．此过程中，线的拉力不做功，只求重力和F这两个力做功．重力做的功等于重力G乘以重力方向上的位移．即WG＝－mgL(1－cosθ)，动能的变化为零，故可由动能定理求出F做的功，即WF－mgL(1－cosθ)＝0，所以WF＝mgL(1－cosθ)． 答案：见解析 课堂互动讲练 应用动能定理求解变力做功 例1 (2011年宁夏吴忠高一期末) 如图3－3－3所示，一个质量为m的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，运动的过程中小球受到空气阻力的作用．设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张力为7mg，在此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰好通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功是(　　) 【答案】 C 【方法总结】　求变力做功有多种方法，如图像法、微元法、将变力的功转化为恒力的功、用动能定理求变力的功等．在求解变力做功问题时，应优先考虑动能定理．应用动能定理求变力做功实质上体现了物理上等效替换的思想． 应用动能定理解决多过程问题 例2 如图3－3－4所示，物体在离斜面底端5 m处由静止开始下滑，然后滑上由小圆弧与斜面连接的水平面上，若物体与斜面及水平面间的动摩擦因数均为0.4，斜面倾角为37°.求物体能在水平面上滑行多远． ? 图3－3－4 【答案】　3.5 m 【方法总结】　动能定理适用于物体的直线运动，也适用于曲线运动，适用于恒力做功，也适用于变力做功，力可以是各种性质的力，即各力可以同时作用，也可以分阶段作用，只要求出在作用过程中各力做功的多少和正负即可，这些正是应用动能定理的优越性所在． 知能优化训练 本部分内容讲解结束 点此进入课件目录 按ESC键退出全屏播放 谢谢使用