52动能定理.doc

§5.2　动能和动能定理及其应用 班级 姓名 学号 【考纲要求】动能和动能定理 （Ⅱ） 【学习目标】灵活应用动能定理解决实际问题 【课前自主学习】 一、动能1、物体由于运动而具有的能叫动能，表达式：Ek=_____________。2、动能是______量，且恒为正值，在国际单位制中，能的单位是________。3、动能是状态量，公式中的v一般是指________速度。 4、物体的速度变化，动能_______变；但动能变，速度_______变。二、动能定理1、动能定理：力在一个过程中对物体_________，等于物体____________，即W=______________。 2、注意：①动能定理可以由牛顿运动定律和运动学公式导出。 ②作用在物体上的力无论是什么性质，即无论是_________还是恒力，无论物体作直线运动还是_________运动，动能定理_________适用。3、动能定理最佳应用范围：动能定理主要用于解决变力做功、曲线运动、多过程动力学问题，对于未知加速度a和时间t，或不必求加速度a和时间t的动力学问题，一般用动能定理求解为最佳方案。 【练习】 质量不同而具有相同动能的两个物体，在动摩擦因数相同的水平面上滑行到停止，则下列说法错误的是(　　) A．质量大的滑行的距离大 B．质量大的滑行的时间短 C．它们克服阻力做的功一样大 D．它们运动的加速度一样大 2．物体在合外力作用下做直线运动的v－t图象如图所示．下列表述正确的是( 　) A．在0～2 s内，合外力总是做负功 B．在1～2 s内，合外力不做功 C．在0～3 s内，合外力做功为零 D．在0～1 s内比1～3 s内合外力做功快 【课内合作探究】 一、应用动能定理解题的基本步骤: ①选取研究对象,明确它的运动过程 ②分析研究对象受力情况和各个力______情况,求出各个外力做功的______和 ③明确物体在研究过程的始末态的______ ④列出_________________方程及其它必要的解题方程，进行求解. 【注意】 （1）动能定理的研究对象可以是单一物体，或者是可以看做单一物体的物体___________。 （2）应用动能定理时，必须明确各力___________的正、负。当一个力做负功时，可设物体克服该力做功为W，将该力做功表达为—W，也可以直接用字母W表示该力做功，使其字母本身含有负号。 例1、如图，在竖直平面内有一固定光滑轨道，其中AB是长为R的水平直轨道，BCD是圆心为O、半径为R的3/4圆弧轨道，两轨道相切于B点。在外力作用下，一小球从A点由静止开始做匀加速直线运动，到达B点时撤除外力。已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C，重力加速度为g。求：（1）小球在AB段运动的加速度的大小； （2）小球从D点运动到A点所用的时间。 针对训练1：如右图所示，一块长木板B放在光滑的水平面上，再在B上放一物体A，现以恒定的外力拉B， A、Ｂ发生相对滑动，向前移动了一段距离，但A仍在B上．在此过程中（ ） A、B对A的摩擦力所做的功等于A的动能增加量 B、A对B的摩擦力所做的功等于B对A的摩擦力所做的功 C、外力F做的功等于A和B动能的增加量 D、外力F对B做的功等于B的动能的增加量与B克服摩擦力所做的功之和 二、多过程应用动能定理 例2、物体从高出地面H处，由静止自由下落，不考虑空气阻力，落至地面进入沙坑深h处停止，求物体在沙坑中受到的平均阻力是其重力的多少倍？ 例3、如图所示装置由AB、BC、CD三段轨道组成，轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接，其中轨道AB、CD段是光滑的，水平轨道BC的长度s=5m，轨道CD足够长且倾角θ=37°，A、D两点离轨道BC的高度分别为4.30m、1.35m。现让质量为m的小滑块自A点由静止释放。已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6、cos37°=0.8。求： ⑴小滑块第一次到达D点时的速度大小； ⑵小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔； ⑶小滑块最终停止的位置距B点的距离。 例4、总质量为M的列车，沿水平直线轨道匀速前进。其最后一节的车厢的质量为m，中途脱节，司机发觉时，列车已行驶L的距离，于是立即关闭油门。设运动过程中阻力与重力成正比，机车牵引力恒定，当列车两部分都停止时它们之间的距离是多少? 针对训练2：如图所示，水平传送带AB的右端与在竖直面内 ，用内径光滑的钢管弯成的“9”形固定轨道相接，钢管内径很小．传送带的运行速度v0＝4.0 m/s，将质量m＝0.1 kg的可看做质点的滑块无初速度地放