1、第9讲习题课:动能定理目标定位1.进一步理解动能定理,领会应用动能定理解题的优越性.2.会利用动能定理分析变力做功、曲线运动以及多过程问题.2 第9讲习题课:动能定理预习导学 梳理识记点拨1.动能:物体由于 而具有的能量,是 量,其表达式为Ek .2.动能定理:表达式为W合 .(1)当合外力对物体做正功时,物体的动能 .(2)当合外力对物体做负功时,物体的动能 .减少运动标Ek2Ek1增加3 第9讲习题课:动能定理3.应用动能定理解题与用牛顿定律解题的比较 牛顿运动定律动能定理相同点确定研究对象,对物体进行受力分析和运动过程分析适用条件只能研究 作用下的 (填“直线”或“曲线”)运动物体受恒力
2、或 作用,物体做直线或 运动均适用直线曲线恒力变力4 第9讲习题课:动能定理应用动能定理解题不涉及加速度、时间,不涉及矢量运算,运算简单不易出错.应用方法要考虑运动过程的每一个细节,结合运动学公式解题只考虑各力的做功情况及初、末状态的动能运算方法矢量运算 运算代数5 第9讲习题课:动能定理课堂讲义 理解深化探究一、应用动能定理求变力做的功1.动能定理不仅适用于求恒力做功,也适用于求变力做功,同时因为不涉及变力做功过程分析,应用非常方便.2.利用动能定理求变力的功是最常用的方法,当物体受到一个变力和几个恒力作用时,可以先求出几个恒力所做的功,然后用动能定理间接求变力做的功,即W变W其他Ek.6
3、第9讲习题课:动能定理例1如图1所示,物体沿一曲面从A点无初速度下滑,当滑至曲面的最低点B时,下滑的竖直高度h5 m,此时物体的速度v6 m/s.若物体的质量m1 kg,g10 m/s2,求物体在下滑过程中克服阻力所做的功.图17 第9讲习题课:动能定理答案32 J8 第9讲习题课:动能定理二、应用动能定理分析多过程问题1.应用动能定理解决多过程问题时,要根据问题选取合适的过程,可以分过程,也可以全过程一起研究.虽然我们列式时忽略了中间复杂过程,但不能忽略对每个过程的分析.2.在运动过程中,物体受到的某个力可能是变化的或分阶段存在的,要注意这种力做功的表达方式.9 第9讲习题课:动能定理例2如
4、图2所示,质量m1 kg的木块静止在高h1.2 m的平台上,木块与平台间的动摩擦因数0.2,用水平推力F20 N,使木块产生位移l13 m时撤去,木块又滑行l21 m后飞出平台,求木块落地时速度的大小.(g取10 m/s2)图210 第9讲习题课:动能定理解析物体运动分为三个阶段,先是在l1段匀加速直线运动,然后是在l2段匀减速直线运动,最后是平抛运动.考虑应用动能定理,设木块落地时的速度为v,整个过程中各力做功情况分别为:推力做功WFFl1,摩擦力做功Wfmg(l1l2),重力做功WGmgh.11 第9讲习题课:动能定理设木块落地速度为v全过程应用动能定理得12 第9讲习题课:动能定理三、动
5、能定理在平抛、圆周运动中的应用1.与平抛运动相结合时,要注意应用运动的合成与分解的方法,如分解位移或分解速度.2.与竖直平面内的圆周运动相结合时,应特别注意隐藏的临界条件.(1)有支撑效果的竖直平面内的圆周运动,物体能过最高点的临界条件为vmin0.13 第9讲习题课:动能定理例3如图3所示,ab是水平轨道,bc是位于竖直平面内的半圆形光滑轨道,半径R0.225 m,在b点与水平面相切,滑块从水平轨道上距离b点1.2 m的a点以初速度v06 m/s向右运动,经过水平轨道和半圆轨道后从最高点c飞出,最后刚好落回轨道上的a点,重力加速度g取10 m/s2,求:图314 第9讲习题课:动能定理(1)
6、滑块从c点飞出时速度的大小;解析滑块从c点做平抛运动,设初速度为v1,由平抛运动特点知水平方向:xabv1t答案4 m/s15 第9讲习题课:动能定理(2)水平轨道与滑块间的动摩擦因数.16 第9讲习题课:动能定理(1)小球到达B点时的速率;图417 第9讲习题课:动能定理(2)若不计空气阻力,则初速度v0为多少?18 第9讲习题课:动能定理19 第9讲习题课:动能定理对点练习 巩固应用反馈应用动能定理求变力做的功1.一人用力踢质量为1 kg的皮球,使球由静止以10 m/s的速度飞出,假定人踢球瞬间对球平均作用力是200 N,球在水平方向运动了20 m停止,那么人对球所做的功为()A.50 J
7、 B.500 J C.4 000 J D.无法确定A20 第9讲习题课:动能定理应用动能定理分析多过程问题2.如图5所示,假设在某次比赛中他从10 m高处的跳台跳下,设水的平均阻力约为其体重的3倍,在粗略估算中,把运动员当作质点处理,为了保证运动员的人身安全,池水深度至少为(不计空气阻力)()图521 第9讲习题课:动能定理A.5 m B.3 m C.7 m D.1 m解析设水深h,对全程运用动能定理mg(Hh)Ffh0,即mg(Hh)3mgh.所以h5 m.答案A22 第9讲习题课:动能定理动能定理在平抛、圆周运动中的应用图623 第9讲习题课:动能定理解析由圆周运动的知识知,小球在A点时:设小球在B点的速度为vB,则由圆周运动的知识知,24 第9讲习题课:动能定理小球从A点运动到B点的过程中,重力做功WGmgR.摩擦力做功为Wf,由动能定理得:25 第9讲习题课:动能定理图726 第9讲习题课:动能定理(1)释放点距A点的竖直高度;从最高点到B点的过程中,由动能定理得由得:h3R答案3R27 第9讲习题课:动能定理(2)落点C与A点的水平距离.解析设小球到达圆弧最高点的速度为v2,落点C与A点的水平距离为x从B到最高点的过程中,由动能定理得Rxv2t