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动能和动能定理PPT课件


F
V=2m/s
F
h=1m
mg
例5.如图所示,质量为m的物块从高h的斜面顶端O由 静止开始滑下,最后停止在水平面上B点。若物块从斜 面顶端以初速度 v0 沿斜面滑下,则停止在水平面的上 C点,已知,AB=BC , 则物块在斜面上克服阻力做的 2 mgh-1 /2 mv 功为 。(设物块经过斜面与水 0 平面交接点处无能量损失) 解:设物块在斜面上克服阻力做的功为W1, 在AB或BC段克服阻力做的功W2 由动能定理 O→B O m mgh -W1 –W2= 0 h O→C A B C mgh -W1 –2W2= 0 - 1 /2 mv02
例4. 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? 过程---从起跳到落水 V 解: 对象—运动员 1
受力分析---如图示 由动能定理
f
H mg V2
1 1 2 2 W mv mv 2 1 EK 合 2 2
(7)动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考 系.一般以地面为参考系. (8)若物体运动过程中包含几个不同的物理过程,解题 时可以分段考虑. 若有能力,可视全过程为一整体,用 动能定理解题. (9)动能定理中涉及的物理量有F、S、m、v、W、 EK等,在处理含有上述物理量的力学问题时,可以 考虑使用动能定理。由于只需从力在整个位移内的功 和这段位移始末两状态动能变化去考察,无需注意其 中运动状态变化的细节,又由于动能和功都是标量, 无方向性,无论是直线运动或曲线运动,计算都有会 特别方便。 总之,无论做何种运动,只要不涉及加速度和时间, 就可考虑应用动能定理解决动力学问题。
∴h=v2/2g+E/mg
练习3、下列关于运动物体所受的合外力、合外
力做功和动能变化的关系,正确的是 物体做的功一定为零 B.如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一 ( ) A A.如果物体所受的合外力为零,那么,合外力对
定为零
C.物体在合外力作用下作变速运动,动能一定变 化 D.物体的动能不变,所受的合外力必定为零
练习2.两辆汽车在同一平直路面上行驶,它们的质 量之比m1∶m2=1∶2,速度之比v1∶v2=2∶1,两 车急刹车后甲车滑行的最大距离为s1,乙车滑行的 最大距离为s2,设两车与路面间的动摩擦因数相等, 不计空气阻力,则( D )
A.s1∶s2=1∶2 B.s1∶s2=1∶1
C.s1∶s2=2∶1
(3)在动能定理中,总功指各外力对物体做功的代数 和.这里我们所说的外力包括重力、弹力、摩擦力、 电场力或其他的力等. (4)动能定理适用单个物体,对于物体系统尤其是具有 相对运动的物体系统不能盲目的应用动能定理.由于 此时内力的功也可引起物体动能向其他形式能(比如 内能)的转化. (5)各力位移相同时,可求合外力做的功,各力位移不 同时,分别求力做功,然后求代数和. (6)有些力在物体运动全过程中不是始终存在的,若物 体运动过程中包含几个物理过程,物体运动状态、受 力等情况均发生变化,因而在考虑外力做功时,必须 根据不同情况分别对待.
D.s1∶s2=4∶1
例3. 如下图所示,一个质量为m的小球从A点由静 止开始滑到 B点,并从 B点抛出,若在从 A到 B的过程 中,机械能损失为E,小球自B点抛出的水平分速度为 v,则小球抛出后到达最高点时与A点的竖直距离是
v2/2g+做斜上抛运动,水平方向做匀速 直线运动,到最高点C的速度仍为v ,设AC的高度差为h A 由动能定理, A→B →C h v C mgh – E=1/2×mv2 B
5.7 动能和动能定理 (上)

一. 动能
1.物体由于运动而具有的能叫动能. 1 2 2.动能的大小: EK mv 2 3.动能是标量. 4.动能是状态量,也是相对量.因为V为瞬时速度, 且与参考系的选择有关,公式中的速度一般指相对于地 面的速度 . 5.动能的单位与功的单位相同-----焦耳. 6.动能与动量大小的关系:
一个物体的动量发生变化,它的动能不一定变化一个 物体的动能发生变化,它的动量一定变化
P EK 2m
2
P 2mEK
二、动能定理
1.合外力所做的功等于物体动能的变化,这个结论叫做 动能定理.
2.动能定理的理解及应用要点:
1 1 2 2 W mv2 mv1 EK 合 2 2
(1)等式的左边为各个力做功的代数和,正值代表正功, 负值代表负功。等式右边动能的变化,指末动能 EK2=1/2mv22与初能EK1=1/2mv12之差. (2)“增量”是末动能减初动能.ΔEK>0表示动能增加, ΔEK<0表示动能减小.
1 1 2 2 W f mgH mv 2 mv1 2 2
1 1 2 2 mgH W f mv 2 mv1 2 2
练习4.一质量为1 kg的物体被人用手由静止
向上提升1 m,这时物体的速度2 m/s,则下
列说法正确的是 ( A C ) D
A.手对物体做功 12 J B.合外力对物体做功 12 J C.合外力对物体做功 2 J D.物体克服重力做功 10 J
例1. 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: 由动能定理,选全过程 mg(H+h)-nmgh=0 H h mg
mg
f
H+h=nh
∴H : h = n - 1
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 ( C )
A.1∶1
C.1∶3
B.1∶2
D.1∶4
例2.如右图所示,水平传送带保持 1 m/s 的速度运 动。一质量为1 kg的物体与传送带间的动摩擦因数为 0.2。现将该物体无初速地放到传送带上的A点,然后 运动到了距A点1 m 的B点,则皮带对该物体做的功为 (A ) A. 0.5 J B. 2 J A B C. 2.5 J D. 5 J 解: 设工件向右运动距离s 时,速度达到传送带的速 度v,由动能定理可知 μmgs=1/2mv2 解得 s=0.25 m,说明工件未到达B点时,速度已达到v, 所以工件动能的增量为 △EK = 1/2 mv2 = 0.5×1×1= 0.5 J
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