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动能定理PPT


C
B
O
【例2】 变式1
若沿AB’滑下来,最终运动员在水平面上静止 的位置在哪?
A
【例2】 变式2
37 ° C B B’ O
运动员速度为v由C开始沿CB刚好滑回到A速度为0,求:v 的大小? 由C开始沿CB ’刚好滑回到A速度为0,求: v的大小?
动能定理的应用——曲线(变力)多过程问题(全程) 例2拓展:如图所示, m=50kg运动员在距离水平面 A0=3m高处由A点静止沿AB曲面开始下滑,然后滑到与 曲面连接的水平面上,最后静止在C点,BC=3.5m,若运 动员与水平面的动摩擦因数为0.4,求: (1)运动员在滑下曲面过程中摩擦力所做功?
v0 o
x0
x
注意电场力做功与摩擦力做功的特点
动能定理应用:变力做功 多过程(全程)、曲线
A
θ
L
37 ° C B B’ O
m
v0 o
x0
F E
全程法求往复运动路程
x
动能定理处理功、能问题,复杂过程,曲线(变力)
飞针穿玻璃
扑克穿木板
大口径穿甲弹
动能定理运用——多个物体多过程问题
• 【例5】总质量为M的列车沿水平直线轨道匀速前 进,其末节车厢质量为m,中途脱节,司机发觉时,机车 已行驶了L的距离,于是立即关闭油门,除去牵引力. 设阻力与质量成正比,机车的牵引力是恒定的,当列 车的两部分都停止时,它们的距离是多少?
• 首先画图示意.
脱 节 发 现 停 止
L S2
关闭 油门
S1
【例5】总质量为M的列车沿水平直线轨道匀速前进,其末节车厢质量为m,
中途脱节,司机发觉时,机车已行驶了L的距离,于是立即关闭油门,除去牵引 力.设阻力与质量成正比,机车的牵引力是恒定的,当列车的两部分都停止 时,它们的距离是多少?
解:对机车应用动能定理便可解得: FL-(M-m)g· s1=-1/2(M-m)v02 对末节车厢,根据动能定理有 -mg· s2 =-1/2mv02 而△s=s1-s2. 由于原来列车匀速运动,所以F=Mg. 以上方程联立解得△s=ML/(M-m)
θ
L m
F
动能定理和牛顿运动定律(匀变速直线运动 规律)比较: 牛顿运动定律不仅重视物体运动的初、末 位置时状态,而且还重视中间过程的运动状 态; 动能定理只重视力做功时物体运动的初、 末位置时状态,不涉及中间过程的运动状态。 应用动能定理全程处理。曲线运动过程涉及功 和能(变力较多)用动能定理
动能定理——全程法求往复运动路程 【例4】 一个质量为m、带有电荷-q的小物体,可在水 平轨道Ox上运动,O端有一与轨道垂直的固定墙.轨道处 于匀强电场中,场强大小为E,方向沿Ox轴正方向,如图 所示,小物体以速度v0从x0点沿Ox轨道运动,运动时受到 大小不变的摩擦力f作用;且f<qE。设小物体与墙碰撞时 不损失机械能,且电量保持不变,求它在停止运动前所通 过的总路程S? E
A
C
B
O
动能定理的应用 ——求变力功 【例3】如图所示,质量为m的小球用长L的细线悬挂 而静止在竖直位置。用水平拉力F缓慢地拉将小球拉 到细线与竖直方向成θ角的位置。在此过程中, (1)重力做的功是多少? (2)拉力F 做的功是多少?
变力做功不能应用公式W=FScosθ 直接运算,但可通过动能定理等方法求 解.
动能 动能定理
龙卷风
海啸
风力发电:
【例1】 风力发电是一种环保的电能获取方式。图为 某风力发电站外观图。设计每台风力发电机的功率为 40kW。实验测得风的动能转化为电能的效率约为 20%,空气的密度是1.29Kg/m3 ,当地水平风速约为 10m/s ,问风力发电机的叶片长度约为多少才能满足 设计要求?

利用水的动能 水力发电
动能定理的应用—— 求多过程问题(全程)
【例2】如图所示, m=50kg滑雪运动员在离斜坡底端 AB=5m处由A点静止开始下滑,然后滑到由小圆弧与斜坡 连接的水平面上,若运动员与斜坡及水平面的动摩擦因数 均为0.4,斜面倾角为37°,求: (1)物体能在水平面上滑行多远? (2)最后静止的C点离O点距离 A (sin 37°=0.6, cos37°=0.8, g=10m /s2)
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