8.3 动能和动能定理（2） 课件-2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

人教版物理必修二 第八章 机械能守恒定律 第三节 动能和动能定理(2) 复习回顾： 动能：物体由于运动而具有的能 表达式：Ek= mv2 1 2 动能是标量、状态量，具有相对性、瞬时性 动能定理：力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。 动能定理是对同一物体、相对于同一参考系，在同一过程中对物体做的功与物体动能变化的数量间的关系。 1.一辆质量m，速度v0的汽车在关闭发动机后在水平地面上滑行了距离L后停了下来，试求汽车受到的阻力？ 解：（1）.由牛顿第二定律、匀变速直线运动规律有 f=ma v2-v02=2al （2）由动能定理有： “-”表示f与v0反向 “-”表示f与v0反向 一、利用动能定理求恒力的功 S m 2.用拉力F使一个质量为m的木箱由静止开始在水平冰道上移动了S，拉力F跟木箱前进的方向的夹角为α，木箱与冰道间的摩擦因数为μ，求木箱获得的速度？ F N mg f α 解：受力分析如图所示 由动能定理有： 3.如右图所示，水平传送带保持 1m/s 的速度运动。一质量为1kg的物体与传送带间的动摩擦因数为0.2。现将该物体无初速地放到传送带上的A点，然后运动到了距A点1m 的B点，则皮带对该物体做的功为 （    ） A. 0.5J   B. 2J     C. 2.5J   D. 5J    A A B 解: 设工件向右运动距离S 时，速度达到传送带的速度v，由动能定理可知 μmgS=1/2 mv2 解得 S=0.25m，说明工件未到达B点时，速度已达到v， 所以工件动能的增量为:      △EK = 1/2 mv2 = 0.5×1×1= 0.5J 1. 通常情况下，若问题涉及时间、加速度或过程的细节，要用牛顿运动定律解决；而曲线运动、变力做功等问题，一般要用动能定理解决。即使是恒力，当不涉及加速度和时间，并且是两个状态点的速度比较明确的情况，也应优先考虑动能定理。 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，可以用动能定理间接求变力做的功，即W变＋W其他＝ΔEk. 二、利用动能定理求变力的功 解析：球在F方向的位移S=Lsin  力F的功 WF=Fs=F Lsin  很缓慢的含义：可认为时刻处于平衡状态ΔEk=0 由平衡条件得：F=mgtan，故F为变力，WF=F Lsin  错误 正确解答：本题中的变力功可由动能定理求解. B 4. 质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平拉力F的作用下，从平衡位置P很缓慢地移到Q点，则力F所做的功为（ ） A. mgLcos  B. mgL（1–cos  ） C. FLsin  D. FLcos   F P Q s T  T´ mg 正确吗？ 小球由P到Q，由动能定理得：WF + WG = 0 即WF–mgL（1–cos ）=0 ∴ WF=mgL（1–cos  ） 5.质量为m的物体以初速度v0沿水平面向左开始运动，起始点A与一轻弹簧O端相距S，已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，物体与弹簧相碰后，弹簧的最大压缩量为x，重力加速度为g，则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短，物体克服弹簧弹力所做的功为（ ） 解：由动能定理得: A 6.有一半径为r＝0.5 m的粗糙半圆轨道，A与圆心O等高，有一质量为m＝0.2 kg的物块(可视为质点)，从A点静止滑下，滑至最低点B时的速度为v＝1m/s，取g=10m/s2，下列说法正确的是( ) A.物块过B点时，对轨道的压力大小是0.4 N B.物块过B点时，对轨道的压力大小是2.0 N C.A到B的过程中，克服摩擦力做的功为0.9 J D.A到B的过程中，克服摩擦力做的功为0.1 J C 解：在B点，由牛顿第二定律，FN－mg＝ ，FN＝2.4 N 由牛顿第三定律，物块对轨道的压力大小为2.4 N. 对于A 到B的过程，mgr＋Wf＝ , Wf＝-0.9 J，克服摩擦力做功为0.9 J. 7.一列货车的质量为5.0×105kg,在平直轨道以额定功率3000kw加速行驶,当速度由10m/s加速到所能达到的最大速度30m/s时,共用了2min,则这段时间内列车前进的距离是多少? f F0 v S 已知:m=5.0×105kg,t=120s,v0=10m/s,vm=30m/s,P=3×106w 解：由动能定理有： 速度最大时有： 解得：S=1600m 8.运动员踢球的平均作用力为200N,把一个静止的质量为1kg的球以10m/s的速度踢出,水平面上运动60m后停下,则运动员对球做的功?如果运动员踢球时球以1