粤教版 (2019)必修 第二册第三节 动能 动能定理教学课件ppt

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动能定理的回顾与认识应用动能定理解决不同类型的问题
一、动能定理回顾与理解
W 1 mv2 1 mv2
合力的总功末状态的动能
W 合  W1 W2 W3  …
F合  s  cs
2、动能定理的适用类型既适用于直线运动，也适用于曲线运动。既适用于恒力做功，也适用于变力做功。
确定研究对象选择研究过程，确定初末状态分析过程中对象的受力，写出各力的功写出动能定理表达式，求解
3、应用动能定理解题的步骤 W
例1 如图所示，运动员驾驶摩托车做腾跃特技表演。运动员从斜坡底 部的A处，以v0=10m/s的初速度保持摩托车以额定功率P0=1.8kW行驶。经 t=13s的时间冲上斜坡，然后从斜坡顶部的B点水平飞出。已知人和车的总 质量m=180kg，坡顶高度h=5m，落地点距B点的水平距离s=16m，不计空 气阻力，重力加速度g=10m／s2。求摩托车冲上坡顶的过程中克服摩擦力 做的功。F动
分析：（1）f是变力，整体求出Wf（2）F动是变力，做功W = P0t
（3）利用平抛规律可以求出B 点的速度
解：对人和车，从A到B，由动能定理可得:
P0t -mgh +Wf=
由B点到落地过程，有：
1 gt 2 h2vt  s
将v代入①，得：Wf = -360J∴克服摩擦力做功为360焦耳。
例1 如图所示，运动员驾驶摩托车做腾跃特技表演。运动员从斜坡底 部的A处，以v0=10m/s的初速度保持摩托车以额定功率P0=1.8kW行驶。经 t=13s的时间冲上斜坡，然后从斜坡顶部的B点水平飞出。已知人和车的总 质量m=180kg，坡顶高度h=5m，落地点距B点的水平距离s=16m，不计空 气阻力，重力加速度g=10m／s2。求摩托车冲上坡顶的过程中克服摩擦力 做的功。
收获：动能定理可以用来求出变力的功 恒定功率可以直接求功：W = P0t
例2 如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧的一端固定在墙壁上，自由态 时到达O点．有一质量为m的物体以一定初速度由A点正对弹簧滑行，到达 B点时速度为零，此后物体刚好回到A点．已知弹簧在弹性限度内，物体与 水平地面动摩擦因数为μ，AO、OB距离分别为l1、l2．求：全程弹簧弹力做功是多少?物体从O到B克服弹力所做的功是多少?
分析：弹簧弹力做功：特点、功的定义O到B弹簧做功可以参考例1：利 用动能定理求解
解：（1）全程弹簧弹力做功为0.
（1）全程弹簧弹力做功是多少?
-mg （2l +l ）
物体从初到回到出发点过程，有：
联立两式可得： W弹 = -mg（l1 +l2）∴克服弹力做功为 mg（l1 +l2）。
-mg（l1 +l2）+W弹
（2）物体从O到B克服弹力所做的功是多少?（2）物体从A点B点过程，有：
收获：弹簧弹力做功只和弹簧初、末压缩量有关
恰当选择研究过程，可以简化计算
例3 如图所示，一粗糙斜面AB与光滑圆弧轨道BCD相切，C为圆弧轨 道的最低点，圆弧BC所对圆心角θ=37°。已知圆弧轨道半径为R＝0.5m， 斜面AB的长度为L＝2.875m。质量为m＝1kg的小物块（可视为质点）从斜
从B点进入圆弧轨道运动恰能通过最 高点D。sin37°＝0.6，cs37°＝0.8， 重力加速度g=10m/s2。求：物块经C点时对圆弧轨道的压力Fc；物块与斜面间的动摩擦因数μ。
面顶端A点处由静止开始沿斜面下滑， A
四、与圆周运动结合的问题
例3……求：物块经C点时对圆弧轨道的压力Fc；物块与斜面间的动摩擦因数μ。
只有重力做功 在A点速度为零
联解①②③并代入数据，得:
由牛顿第三定律知，物块对C点的压力：FC
 FC  60N
（1）物块经C点时对圆弧轨道的压力Fc；解：（1）对物块，从C到D，由动能定理可得:
在C点，对物块，有:F   mg  m C
（2）对小物块，从A到C过程，由动能定理，有：
h2 = R-Rcsθ C
mg（R  R cs）
将 vC 代入上式得： 0.25
（2）物块与斜面间的动摩擦因数μ。
例3……求：物块经C点时对圆弧轨道的压力Fc；物块与斜面间的动摩擦因数μ。A收获：圆周运动中最高点的情况往往 是解题的“题眼”最高点和最低点的速度可以通 过动能定理联系起来