3.3动能定律的应用1-3课时解析.ppt

金太阳新课标资源网 动 能 定 理 内容：外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。 外力的总功 末状态动能 初状态动能 1、合外力做功。 2、外力做功之和。 动能变化 和某一过程（始末状态）相对应。 表达式 例1：某同学从高为h 处以速度v0 水平投出一个质量为m 的铅球,求铅球落地时速度大小。 分析与解：铅球在空中运动时只有重力做功，动能增加。设铅球的末速度为v，根据动能定理有： 化简得 2 g h v 2-v02 v0 v mg （一）动能定理的应用 例2、以速度v 10m/s在水平路面上行驶，车与路面的摩擦因数为0.4，问汽车刹车后汽车还能运动多远？ 【答案】12.5m 【解法一】牛顿第二定律+运动学公式 【解法二】应用动能定理 例3、质量为m的重球在距地面高为H处自由下落，打入沙坑的深度h。 1、求沙子对重球的平均阻力f。 2、求石头的运动时间。 平均阻力 阻力大小恒定 动能定理不是万能的，求时间需要运动学公式 解：研究重球由静止下落至地面过程，据动能定理有： mgH mv2/2-0 1 研究重球由地面下落至静止过程： mgh-fh 0-mv2/2 2 联立（1）、（2）得：f mg H+h /h 【方法一 】分过程进行 【方法二】对整个过程应用动能定理有 设球在沙中受到的阻力为f， 例4、质量为m的物体在水平恒力的作用下，由静止开始前进s1后撤去力F，物体与水平面间的摩擦力恒为f，求物体从开始运动到最终停止共发生了多大的位移？ 【解法一】牛顿第二定律+运动学公式 【解法二】分段应用动能定理 【解法三】整体应用动能定理 【答案】 画出情景示意图，并对研究对象受力分析、运动分析，判断哪些力做功，如何表达出来，明确动能的变化。 （三）关于变力做功的问题 例5、 一个质量为m的小球拴在轻绳的一端，另一端用大小为F1的拉力作用，在光滑水平面上做半径为R1的匀速圆周运动，如图所示，今改变拉力，当大小变为F2，使小球仍在水平面上做匀速圆周运动， 但半径变为R2，小球运动半径由R1变为R2过程中拉力对小球做的功多大？ F 解:设半径为R1、R2对小球做圆周运动的线速度大小分别是v1、v2，由向心力公式和牛顿第二定律得 ① ② 根据动能定理有: 联解①②式得: ③ 一质量为?m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点。小球在水平拉力F作用下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，细线偏离竖直方向的角度为θ，如图所示。则拉力F做的功是： A. mgLcosθ B. mgL 1－cosθ C. FLcosθ D. FLsinθ 足球运动员用力踢质量为0.3kg的静止足球，使足球以10m/s的速度飞出，假定脚踢足球时对足球的平均作用力为400N，球在水平面上运动了20m后停止，那么人对足球做的功为：A、8000J B、4000J C、15J D、无法确定 变力功 1.确定研究对象和运动过程； 2. 对研究对象在运动过程中正确的受力分析，求出合外力对物体做的总功； 3.求出研究对象在初、末状态的动能，得出动能的变化量； 4.根据动能定理列方程，求解并验根。 金太阳新课标资源网