一、弹性势能.ppt

一、弹性势能 1.概念：物体由于发生弹性形变而具有的能量。 弹力做正功弹性势能减小；弹力做负功弹性势能增加。 2.大小：一般形变越大弹性势能越大。 弹簧的弹性势能： 3.弹力做功与弹性势能变化的关系: 二、动能 1.概念：物体由于运动而具有的能量。 合外力做正功动能增加；合外力做负功动能减少。 2.大小： 3.合外力做功与动能变化的关系: 动能定理 a.内容：合外力做等于动能的变化量。 b.表达式： 适用条件：适用于力、位移、初速度、末速度之间关系的计算。 若不含时间的运算用动能定理相对简单， 若涉及时间的计算运动牛顿运动定律简单。 例1 一架喷气式飞机，质量m=5×103kg，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s =5.3×102m时，达到起飞的速度v =60m/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍（k=0.02），求飞机受到的牵引力。 例2 将质量m=2kg的一块石头从离地面H=2m高处由静止开始释放，落入泥潭并陷入泥中h=5cm深处，不计空气阻力，求泥对石头的平均阻力。（g取10m/s2） h H 例3 一质量为0.3㎏的弹性小球，在光滑的水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前速度的大小相同，则碰撞前后小球速度变化量的大小Δv和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为（ ） A .Δv=0 B. Δv=12m/s C. W=0 D. W=10.8J 例4 在h高处，以初速度v0向水平方向抛出一个小球，不计空气阻力，小球着地时速度大小为___________. 例5 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，如图所示，则拉力F所做的功为（ ） θ F O P Q l mglcosθ B. mgl(1－cosθ) C. Flcosθ D. Flsinθ 练习1、放在光滑水平面上的某物体，在水平恒力F的作用下，由静止开始运动，在其速度由0增加到v和由v增加到2v的两个阶段中，F对物体所做的功之比为 ( ) A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶4 C 练习2、一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m，这时物体的速度2 m/s，则下列说法正确的是 ( ) V=2m/s h=1m F F A．手对物体做功 12J B．合外力对物体做功 12J C．合外力对物体做功 2J D．物体克服重力做功 10 J mg A C D 练习3．某人在高h处抛出一个质量为m的物体．不计空气阻力，物体落地时的速度为v，这人对物体所做的功为：( ) A．mgh B．mv2/2 C．mgh+mv2/2 D．mv2/2- mgh D 练习4、 钢球从高处向下落，最后陷入泥中，如果空气阻力可忽略不计，陷入泥中的阻力为重力的n 倍， 求：钢珠在空中下落的高度H与陷入泥中的深度h 的比值 H∶h =? ?? 解: 画出示意图并分析受力如图示： h H mg mg f 由动能定理，选全过程 mg(H+h)－nmgh=0????? H + h = n h?? ? ∴H : h = n - 1 练习5. 斜面倾角为α，长为L， AB段光滑，BC段粗糙，AB =L/3, 质量为m的木块从斜面顶端无初速下滑，到达C端时速度刚好为零。求物体和BC段间的动摩擦因数μ。 B A C L α 分析：以木块为对象，下滑全过程用动能定理： 重力做的功为 摩擦力做功为 支持力不做功,初、末动能均为零。 由动能定理 mgLsin α-2/3 μmgLcos α=0 可解得 点评：用动能定理比用牛顿定律和运动学方程解题方便得多。 质量为m的跳水运动员从高为H的跳台上以速率v1 起跳，落水时的速率为v2 ，运动中遇有空气阻力，那么运动员起跳后在空中运动克服空气阻力所做的功是多少？ V1 H V2 解： 对象—运动员 过程---从起跳到落水 受力分析---如图示 f mg 由动能定理 合 练习6. 练习7.质量为500t的列车，以恒定功率沿平直轨道行驶，在3min内行驶速度由45km/h增加到最大速度54km/h，求机车的功率.(g=10m/s2) 【解析】由整个过程中列车所受的牵引力不是恒力，因此加速度不是恒量，运动学中匀变速直线运动公式不能用，由动能定理得 W牵+W阻=1/2mv2m-1/2mv2……① Pt-fs=1/2mv2m-1/2mv2……② 又因达到最大速度时F=f故vm=P/f