高三物理课件动能和动能定理复习.ppt

1、运动运动mv2标标焦耳焦耳二、动能定理二、动能定理1内容：力在某个过程中对物体所做的内容：力在某个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的功，等于物体在这个过程中动能的 2表达式：表达式：WEk2Ek1 .3物理意义：动能定理指出了外力对物体物理意义：动能定理指出了外力对物体所做的总功与物体所做的总功与物体 之间的关系，即合力之间的关系，即合力的功是物体的功是物体 的量度的量度变化变化动能变化动能变化动能变化动能变化动能具有相对性，其数值与参考动能具有相对性，其数值与参考系的选取有关，一般取地面为参考系的选取有关，一般取地面为参考系系一、对动能定理的理解一、对动能定理的理解1位移和速度

2、：必须是相对于同位移和速度：必须是相对于同一个参考系的，一般以地面为参考一个参考系的，一般以地面为参考系系2动能定理适用范围：直线运动能定理适用范围：直线运动、曲线运动、恒力做功、变力做动、曲线运动、恒力做功、变力做功、同时做功、分段做功各种情况均功、同时做功、分段做功各种情况均适用适用3动能定理既适用于一个持续的过动能定理既适用于一个持续的过程，也适用于几个分段过程的全过程程，也适用于几个分段过程的全过程4动能定理公式中等号的意义动能定理公式中等号的意义等号表明合力做的功与物体动能的变等号表明合力做的功与物体动能的变化有以下三个关系：化有以下三个关系：(1)数量相等即通过计算物体动能的数量相

3、等即通过计算物体动能的变化，求合力的功，进而求得某一力的变化，求合力的功，进而求得某一力的功功(2)因果关系：合外力的功是引起物体因果关系：合外力的功是引起物体动能变化的原因动能变化的原因(3)单位相同，国际单位都是焦耳单位相同，国际单位都是焦耳1如图如图521所所示，电梯质量为示，电梯质量为M，地，地板上放置一质量为板上放置一质量为m的物的物体钢索拉电梯由静止体钢索拉电梯由静止开始向上加速运动，当开始向上加速运动，当上升高度为上升高度为H时，速度达时，速度达到到v，则，则()即时应用即时应用图图5 52 21 1A地板对物体的支持力做的功等地板对物体的支持力做的功等于于 mv2B地板对物体的

4、支持力做的功等地板对物体的支持力做的功等于于 mgHC钢索的拉力做的功等于钢索的拉力做的功等于 Mv2MgHD合力对电梯合力对电梯M做的功等于做的功等于 Mv2解析解析：选选D.对物体对物体m用动能定理：用动能定理：WFNmgH mv2，故，故WFNmgHmv2，A、B均错；钢索拉力做的功均错；钢索拉力做的功WF拉拉 (Mm)gH(Mm)v2，故，故C错误；错误；由动能定理知，合力对电梯由动能定理知，合力对电梯M做的功应做的功应等于电梯动能的变化等于电梯动能的变化 Mv2，故，故D正确正确二、动能定理的应用二、动能定理的应用1运用动能定理须注意的问题运用动能定理须注意的问题(1)应用动能定理解

5、题时，在分析应用动能定理解题时，在分析过程的基础上无需深究物体运动过程过程的基础上无需深究物体运动过程中状态变化的细节，只需考虑整个过中状态变化的细节，只需考虑整个过程的功及过程始末的动能程的功及过程始末的动能(2)若过程包含了几个运动性质不若过程包含了几个运动性质不同的分过程，既可分段考虑，也可整同的分过程，既可分段考虑，也可整个过程考虑但求功时，有些力不是个过程考虑但求功时，有些力不是全过程都作用的，必须根据不同的情全过程都作用的，必须根据不同的情况分别对待求出总功，计算时要把各况分别对待求出总功，计算时要把各力的功连同符号力的功连同符号(正负正负)一同代入公式一同代入公式2解题步骤解题步

6、骤(1)选取研究对象，明确它的运动选取研究对象，明确它的运动过程过程(2)分析研究对象的受力情况和各分析研究对象的受力情况和各个力的做功情况，然后求各个外力做个力的做功情况，然后求各个外力做功的代数和功的代数和(3)明确物体在过程始末状态的动明确物体在过程始末状态的动能能Ek1和和Ek2.(4)列出动能定理的方程列出动能定理的方程W合合Ek2Ek1及其他必要的解题方程，进行求及其他必要的解题方程，进行求解解1在研究某一物体受到力的持在研究某一物体受到力的持续作用而发生状态改变时，如涉及位续作用而发生状态改变时，如涉及位移和速度而不涉及时间时应首先考虑移和速度而不涉及时间时应首先考虑应用动能定理

7、，而后考虑牛顿定律、应用动能定理，而后考虑牛顿定律、运动学公式，如涉及加速度时，先考运动学公式，如涉及加速度时，先考虑牛顿第二定律虑牛顿第二定律2用动能定理解题，关键是对用动能定理解题，关键是对研究对象进行准确的受力分析及运动研究对象进行准确的受力分析及运动过程分析，并画出物体运动过程的草过程分析，并画出物体运动过程的草图，让草图帮助我们理解物理过程和图，让草图帮助我们理解物理过程和各量关系，有些力在物体运动全过程各量关系，有些力在物体运动全过程中不是始终存在的，在计算外力做功中不是始终存在的，在计算外力做功时更应引起注意时更应引起注意2如图如图522所所示，一质量为示，一质量为2 kg的铅球

8、的铅球从离地面从离地面2 m高处自由下高处自由下落，陷入沙坑落，陷入沙坑2 cm深处，深处，求沙子对铅球的平均阻求沙子对铅球的平均阻力力(g取取10 m/s2)即时应用即时应用图图5 52 22 2解析解析：法一：小球的运动分为自：法一：小球的运动分为自由下落和陷入沙坑减速运动两个过由下落和陷入沙坑减速运动两个过程，根据动能定理，分段列式程，根据动能定理，分段列式设铅球自由下落到沙面时的速度设铅球自由下落到沙面时的速度为为v，则，则法二：全程列式全过程中重力法二：全程列式全过程中重力做功做功mg(Hh)，进入沙中阻力做功，进入沙中阻力做功Fh，全程来看动能变化为零，则由，全程来看动能变化为零，

9、则由WEk2Ek1得得g(Hh)Fh02020 N.答案：答案：2020 N用汽车从井下提重用汽车从井下提重物，重物质量为物，重物质量为m，定，定滑轮高为滑轮高为H，如图，如图523所示，已知汽车由所示，已知汽车由A点静止开始运动至点静止开始运动至B点时点时的速度为的速度为v，此时轻绳与，此时轻绳与竖直方向夹角为竖直方向夹角为.这一这一过程中轻绳的拉力做功过程中轻绳的拉力做功多大？多大？题型一题型一 应用动能定理求变力的功应用动能定理求变力的功例例1图图5 52 23 3【思路点拨思路点拨】在运动过程中绳在运动过程中绳的拉力是变力，只能利用动能定理分的拉力是变力，只能利用动能定理分析求解，结合

10、运动的合成与分解，求析求解，结合运动的合成与分解，求出末速度，即可求解出末速度，即可求解【解析解析】绳对重物的拉力为变绳对重物的拉力为变力，应用动能定理列方程以重物为力，应用动能定理列方程以重物为研究对象：研究对象：WFTmgh mvm2由图所示，重物的末速度由图所示，重物的末速度vm与汽与汽车在车在B点的速度点的速度v沿绳方向的分速度相沿绳方向的分速度相同，则同，则vmvsin【方法技巧方法技巧】此题是变力做功此题是变力做功问题，关键是利用速度的分解由汽车问题，关键是利用速度的分解由汽车的速度求出物体的速度，然后利用动的速度求出物体的速度，然后利用动能定理求拉力做的功能定理求拉力做的功1如图

11、如图524所所示，质量为示，质量为m2 kg的小的小球，从半径球，从半径R0.5 m的的半圆形槽的边缘半圆形槽的边缘A点沿内点沿内表面开始下滑，到达最表面开始下滑，到达最低点低点B的速度的速度v2 m/s.求求在弧在弧AB段阻力对物体所段阻力对物体所做的功做的功WFf.(g取取10 m/s2)变式训练变式训练图图5 52 24 4解析：解析：小球由小球由A到到B的过程中，圆的过程中，圆形槽对小球的支持力不做功，只有阻形槽对小球的支持力不做功，只有阻力、重力对小球做功，由动能定理可力、重力对小球做功，由动能定理可得：得：WGWFf mv20，WGmgR所以所以WFf mv2mgR6 J.答案：答

12、案：6 J如图如图525所示，所示，AB与与CD为两个对称斜面，斜为两个对称斜面，斜面的倾角为面的倾角为，其上部足够，其上部足够长，下部分别与一个光滑的长，下部分别与一个光滑的圆弧面的两端相切，圆弧圆圆弧面的两端相切，圆弧圆心角为心角为120，半径，半径R为为2.0 m，一个物体在离弧底，一个物体在离弧底E高高度为度为h3.0 m处，以处，以题型二题型二 应用动能定理处理复杂过程问题应用动能定理处理复杂过程问题例例2图图5 52 25 5初速度初速度4.0 m/s沿斜面运动，若物沿斜面运动，若物体与两斜面的动摩擦因数为体与两斜面的动摩擦因数为0.02，求物，求物体在两斜面上体在两斜面上(不包括

13、圆弧部分不包括圆弧部分)一共能一共能走的路程是多少？走的路程是多少？(g取取10 m/s2)【解析解析】斜面的倾角斜面的倾角60，由于，由于物体在斜面上所受到的滑动摩擦力小于重力物体在斜面上所受到的滑动摩擦力小于重力沿斜面的分力沿斜面的分力(mgcos60mgsin60)，所，所以物体不能停留在斜面上，物体在斜面上滑以物体不能停留在斜面上，物体在斜面上滑动时，由于摩擦力做负功，使物体的机械能动时，由于摩擦力做负功，使物体的机械能逐渐减小，物体滑到斜面上的高度逐渐降逐渐减小，物体滑到斜面上的高度逐渐降低，直到物体再也滑不到斜面上为止，最终低，直到物体再也滑不到斜面上为止，最终物体将在物体将在B、

14、C间往复运动设物体在斜面间往复运动设物体在斜面上运动的总路程为上运动的总路程为s，则摩擦力所做的总功，则摩擦力所做的总功为为mgscos60，末状态选为，末状态选为B(或或C)，此，此时物体速度为零对全过程由动能定理得时物体速度为零对全过程由动能定理得【答案答案】280 m【规律总结规律总结】解此题应注意重解此题应注意重力为恒力，做功只与始末位置高度差力为恒力，做功只与始末位置高度差有关，而滑动摩擦力做功与路程有关有关，而滑动摩擦力做功与路程有关的特点，全程应用动能定理求解的特点，全程应用动能定理求解2如图如图526所所示，示，ABCD是一个盆式容是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底器，盆内侧壁与盆

15、底BC的的连接处都是一段与连接处都是一段与BC相切相切的圆弧，的圆弧，BC为水平的，其为水平的，其距离距离d0.50 m盆边缘的盆边缘的高度为高度为h0.30 m在在A处处放一个质量为放一个质量为m的小物块的小物块并让其从静止并让其从静止变式训练变式训练图图5 52 26 6出发下滑已知盆内侧壁是光滑的，出发下滑已知盆内侧壁是光滑的，而盆底而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数面与小物块间的动摩擦因数为为0.10.小物块在盆内来回滑动，最小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停下的位置到后停下来，则停下的位置到B的距离为的距离为()A0.50 mB0.25 mC0.10 m D0解析解析：选选D.设小物块在水平部分设小物块在水平部分通过的路程为通过的路程为s，据动能定理：据动能定理：WEkEk0得：得：mghmgs0，点击进入点击进入点击进入点击进入