动能和动能定理的应用.ppt

第七章 机械能 练一练 质量为5t的汽车，在平直公路上以60kw恒定功率从静止开始起动，速度达到24m/s的最大速度后，立即关闭发动机，汽车从起动到最后停下通过的总位移为1200m，运动过程中汽车所受的阻力不变。求汽车运动的时间？ 小结与反思 应用动能定理的一般思维程序： 1、确定研究对象，进行受力分析，认真画出受力分析示意图； 2、若问题中涉及到F、s 、v 、m 等物理量，考虑用动能定理！ 3、确定研究的物理过程（起点和终点），分析这过程中有哪些力对研究对象作功，作了多少功，正功还是负功，求出总功； 4、确定研究过程起点和终点的动能，列出动能定理表达式； 5、求解，必要时讨论结果的合理性。 思考与练习 质量为m 的物体静放在水平光滑的平台上,系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮由地面以速度v0向右匀速走动的人拉着,设人从地面上且从平台的边缘开始向右行至绳和水平方向成30°角处,在此过程中人所做的功为: A.mv02/2 B.mv02 C.2mv02/3 D.3mv02/8 * * * * * * 动能和动能定理的应用 1、物体的动能是如何定义的？其数学表达式是什么？ 2、动能定理的内容是什么？ 回顾与思考 动能定理，合外力的功等于动能变化，即 由于物体运动而具有的能叫动能， ，式中v是物体的瞬时速度的大小，即瞬时速率（简称速率）。 在离地面一定高度处，以相同的动能向各个方向抛出多个质量相同的小球，这些小球到达地面时，有相同的（　　　） A、动能 B、速度 C、速率 D、位移 v v v0 A s1 s2 答案：AC 小结：动能定理是一个标量表达式，是不需要考虑方向的；动能定理不仅适用于直线运动，也适用于曲线运动。 想一想 思考与练习 1、一辆汽车的质量为m，从静止开始起动，沿水平路面前进了s后，达到了最大行驶速度vｍ，设汽车的牵引功率保持不变，所受阻力为车重的k 倍，求： （1）汽车的牵引功率； （2）汽车从静止到开始匀速运动所需的时间。 分析：因阻力f = kmg，当汽车达最大速度时，有P =Fminvmax=kmgvmax 因汽车的加速过程不是匀加速直线运动，所以求时间不可以用有关运动学的公式，考虑用动能定理，由W = ΔEk F N f mg P t – f s = m vm2/2 – 0 所以t = ( vm2 +2 kgs ) / 2kgvm。 小结：动能定理不仅适用于恒力作功，也适用于变力作功。 做一做 可见,用动能定理解决变力做功是一种常用方法,解此类问题关键是分清各力做功情况以及初、末动能. 98s 2、如图，一质量为2kg的铁球从离地面2m高处自由下落，陷入沙坑2cm深处，求沙子对铁球的平均阻力？ H=2m h= 2cm 小结：若研究的物理过程分成几个不同子过程，可以从全程考虑，解决问题有时会更简便。 分析：mgH + mgh – f h = 0 – 0 可见,物体运动有几个过程时,对全程列式有时会较简单,对全程列式时,关键是分清整个过程有哪些力做功,且各力做功应与位移对应,并确定初末态动能. 一物体以初速度v0沿倾角为37o的斜面上滑，到达最高点后又下滑，回到出发点时的速度为v0 /2，求物体与斜面间的动摩擦因数？ v0 mg 分析：物体受力如图， N f mg N f 上滑过程： - mgsin 37os–f s = 0– m v02/2 设上升的最大位移为s， 下滑过程： mgsin 37os–f s = m（v0/2 ）2/2– 0 全过程： –2 f s = m（v0/2 ）2/2– m v02/2 式中f =μ mgcos 37o，任意两式相除，得μ=0.45。 试一试 提示：当右段绳与水平夹角为θ时,沿着绳子方向的速率知：绳子的拉力是变力 *