陜西省安康市石泉縣高中物理 第3章 動能的變化與機械功 3.3 動能定理的應(yīng)用課件 滬科版必修2.ppt

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1、第3章 動能的變化與機械功,,,3.3 動能定理的應(yīng)用,案例1 汽車的制動性能是衡量汽車性能的重要指標(biāo)。在一汽車制動性能的測試中，司機踩下剎車閘，使汽車在阻力作用下逐漸停止運動。下表中記錄的是汽車以不同速率行駛時，制動后所經(jīng)過的距離。,一、研究汽車的制動距離,請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，分析以下問題：,1、為什么汽車的速率越大，制動的距離也越長？ 2、讓汽車載上3名乘客，再做同樣的測試， 制動距離會有變化嗎？試分析原因。 3、設(shè)汽車在以60km/h勻速行駛時制動，在表格中 填上近似的值（車上沒有乘客）。說明你分析 的依據(jù)和過程。,一、研究汽車的制動距離,解析：（1）以汽車為研究對象，進行受力分析，阻

2、力可以認(rèn)為是滑動摩擦力，由動能定理,可知，汽車的速率越大，制動距離s也越長,（2）由計算公式可知，制動距離s與質(zhì)量m無關(guān)，所以有乘客時不影響制動距離。,一、研究汽車的制動距離,（3）由計算公式可知，制動距離s與速度的平方成正比，對比速率為10km/h時的情況得,小結(jié)：比例法是解決物理問題的常用方法，對于兩個完全相同的過程用這種方法求解比較方便。,一、研究汽車的制動距離,二、合力做功與動能變化,在實際問題中，往往是多個力同時對一個物體做功，這時怎樣運用動能定理分析問題呢？ 案例分析,例1.一架噴氣式飛機，質(zhì)量m5103 kg，當(dāng)起飛過程中從靜止開始滑跑的路程為s5.3102時，達到起飛速度

3、v60m/s，在此過程中飛機受到的平均阻力是飛機重量的k倍(k 0.02)，求飛機受到的牽引力。,,,,,解：方法一,,牽引力對飛機做的功為 W牽=Fs,阻力對飛機做的功為,飛機動能的增量為,由動能定理得,例1.一架噴氣式飛機，質(zhì)量m5103 kg，當(dāng)起飛過程中從靜止開始滑跑的路程為s5.3102時，達到起飛速度v60m/s，在此過程中飛機受到的平均阻力是飛機重量的k倍(k 0.02)，求飛機受到的牽引力。,,,,,解：方法二,,,例1.一架噴氣式飛機，質(zhì)量m5103 kg，當(dāng)起飛過程中從靜止開始滑跑的路程為s5.3102時，達到起飛速度v60m/s，在此過程中飛機受到的平均阻力是飛機重量的k

4、倍(k 0.02)，求飛機受到的牽引力。,,,,,解：方法三,由定能定理,得：,所以，,,,,,合外力的總功,末狀態(tài)動能,初狀態(tài)動能,,對應(yīng)著一個過程,某一過程（始末狀態(tài)）狀態(tài)量的變化量,,二、合力做功與動能變化,1.動能定理中的功是合外力做的總功 總功的求法： （1） W合= F合s cos（為合外力與運動方向的夾角） （2） W合=WW2 Wn 2.合外力做正功，動能增加；合外力做負功，動能減少。 3.適用范圍：既適用于直線運動，也適用于曲線運動，既適用于恒力做功，也適用于變力做功，既適用于單個物體，也適用于一個系統(tǒng)。,二、合力做功與動能變化,三、由動能定理計算變力做功,通過前面的學(xué)習(xí)我們

5、知道W=Fs只適用于恒力做功，不能直接用于變力做功，所以解決變力做功問題常用微元法。微元法解題太麻煩，對于初末動能已知或容易求出的問題，也可以用動能定理來求做功。,案例分析：,用質(zhì)量為4.0kg的鐵錘，以5.0m/s的速度打擊放在鐵砧上燒紅的鐵塊，設(shè)擊中鐵塊后鐵錘即靜止。求鐵塊對鐵錘所做的功。,三、由動能定理計算變力做功,解析：鐵錘打擊鐵塊的過程中，力的大小是變化的，過程比較復(fù)雜，用牛頓定律很難解決。本題中只要求計算做功的多少，不求細節(jié)，所以可以用動能定理求解。 以鐵錘為研究對象，在擊打過程中鐵錘的位移很小，所以重力做的功完全可以忽略，則對鐵錘做功的力只有鐵塊對它的作用力，所以鐵塊對鐵錘做的功

6、等于鐵錘動能的變化量。,三、由動能定理計算變力做功,案例分析：,用質(zhì)量為4.0kg的鐵錘，以5.0m/s的速度打擊放在鐵砧上燒紅的鐵塊，設(shè)擊中鐵塊后鐵錘即靜止。求鐵塊對鐵錘所做的功。,三、由動能定理計算變力做功,通過對案例的分析與體驗，大家想一想應(yīng)用動能定理分析解決問題的基本步驟是什么？,應(yīng)用動能定理分析解決問題的步驟 1、確定要解決的問題，確定研究對象。 2、對研究對象進行受力分析，確定外力（合外力）對研究對象所做的功。 3、明確研究對象在初末狀態(tài)的動能，以便確定動能增量。 4、運用動能定理列出方程。,1.平直公路上,汽車由靜止開始做勻加速運動，當(dāng)速度達到某一值時，立即關(guān)閉發(fā)動機后滑行至停止

7、，其v-t圖像如圖所示.汽車牽引力為F，運動過程中所受的摩擦阻力恒為f，全過程中牽引力所做的功為W1，克服摩擦阻力所做的功為W2，則下列關(guān)系中正確的是( )。,A.F:f=1:3 B.F:f=4:1 C.W1:W2=1:1 D.W1:W2=1:3,BC,課堂訓(xùn)練,,2.下列說法正確的是（ ）。 A.合力對物體做的功越多，物體的動能就越大 B.外力對物體做功的代數(shù)和等于物體末動能與初動能之差 C.物體運動過程中所受的合力不為零，則它的動能一定變化 D.物體運動過程中所受的合力不為零，則它的速度一定變化,BD,課堂訓(xùn)練,,3如圖所示，質(zhì)量相同的兩物體處于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到達同一水平面，則 ( ) A重力對兩物體做的功相同 B重力的平均功率相同 C到達底端時重力的瞬時功率PA