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物理(人教版)必修二:7.7[1]动能和动能定理

中包含几个不同的物理过程,解题时可以分段考虑若有能力,可视全过程为整体,用动能定理解题动能定理中涉及的物理量有等,在处理含有上述物理量的力学问题时,可以考虑使用动能定理。由于只需从力在整个位移内的功和这段位移始末两状态动能变化去考察,无需注意其中运动状态变化的细节,又由于动能和功都是标量,无方向性,无论是直线运动或曲线运动,计算都有会特别方便。总之,无论做何种运动,只要不涉及加速度和时间,就可考虑应用动能定理解决动力学问题。例钢球从高处向下落,最后陷入泥中,如果空气阻力可忽略不计,陷入泥中的阻力为重力的倍,求钢珠在空中下落的高度与陷入泥中的深度的比止在水平面上点。若物块从斜面顶端以初速度沿斜面滑下,则停止在水平面的上点,已知则物块在斜面上克服阻力做的功为。设物块经过斜面与水平面交接点处无能量损失解设物块在斜面上克服阻力做的功为,在或段克服阻力做的功由动能定理练习人在高处抛出个质量为的物体不计空气阻力,物体落地时的速度为,这人对物体所做的功为例斜面倾角为,长为,段光滑,段粗糙质量为的木块从斜面顶端无初速下滑,到达端时速度刚好为零。求物体和段间的动摩擦因数。分析以木块为对象,下滑全过程用动能定理重力做的功为摩擦力做功为支持力不做功,初末动能均为零。由动能定理可解得点评用动能定理比用牛顿定律和运动学方程解题方便得多。练习竖直上抛球,球又落回原处,已知空气阻力的大小正比于球的速度上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力做功的平均功率例将小球以初速度竖直上抛,在不计空气阻力的理想状况下,小球将上升到最大高度。由于有空气阻力,小球实际上升的最大高度只有该理想高度的。设空气阻力大小恒定,求小球落回抛出点时的速度大小解有空气阻力和无空气阻力两种情况下分别在上升过程对小球用动能定理和可得,再以小球为对象,在有空气阻力的情况下对上升和下落的全过程用动能定理。全过程重力做的功为零,所以有解得例地面上有钢板水平放置,它上方处有钢球质量,以向下的初速度竖直向下运动,假定小球运动时受到个大小不变的空气阻力,小球与钢板相撞时无机械能损失,小球最终停止运动时,它所经历的路程等于多少解对象小球过程从开始到结束受力分析如图示由动能定理合练习如图所示,是位于水平桌面上的两质量相等的木块,离墙壁的距离分别为和,与桌面之间的滑动摩擦系数分别为和,今给以初速度,使之从桌面的右端向左运动,假定之间,与墙间的碰撞时间都很短,且碰撞中总动能无损失,若要使木块最后不从桌面上掉下来,则的初速度最大不能超过。动能和动能定理教学目标掌握用动能定理还能解决些用牛顿第二定律和运动学公式难以求解的问题,如变力作用过程曲线运动等问题。掌握用动能定理处理含有涉及的物理量中的等物理量的力学问题。第课时动能物体由于运动而具有的能叫动能动能的大小动能是标量动能是状态量,也是相对量因为为瞬时速度,且与参考系的选择有关,公式中的速度般指相对于地面的速度动能的单位与功的单位相同焦耳动能与动量大小的关系个物体的动量发生变化,它的动能不定变化个物体的动能发生变化,它的动量定变化二动能定理合外力所做的功等于物体动能的变化,这个结论叫做动能定理合动能定理的理解及应用要点等式的左边为各个力做功的代数和,正值代表正功,负值代表负功。等式右边动能的变化,指末动能与初能之差“增量”是末动能减初动能表示动能增加,表示动能减小在动能定理中,总功指各外力对物体做功的代数和这里我们所说的外力包括重力弹力摩擦力电场力或其他的力等动能定理适用单个物体,对于物体系统尤其是具有相对运动的物体系统不能盲目的应用动能定理由于此时内力的功也可引起物体动能向其他形式能比如内能的转化各力位移相同时,可求合外力做的功,各力位移不同时,分别求力做功,然后求代数和有些力在物体运动全过程中不是始终存在的,若物体运动过程中包含几个物理过程,物体运动状态受力等情况均发生变化,因而在考虑外力做功时,必须根据不同情况分别对待动能定理中的位移和速度必须是相对于同个参考系般以地面为参考系若物体运动过程中包含几个不同的物理过程,解题时可以分段考虑若有能力,可视全过程为整体,用动能定理解题动能定理中涉及的物理量有等,在处理含有上述物理量的力学问题时,可以考虑使用动能定理。由于只需从力在整个位移内的功和这段位移始末两状态动能变化去考察,无需注意其中运动状态变化的细节,又由于动能和功都是标量,无方向性,无论是直线运动或曲线运动,计算都有会特别方便。总之,无论做何种运动,只要不涉及加速度和时间,就可考虑应用动能定理解决动力学问题。例钢球从高处向下落,最后陷入泥中,如果空气阻力可忽略不计,陷入泥中的阻力为重力的倍,求钢珠在空中下落的高度与陷入泥中的深度的比值∶解画出示意图并分析受力如图示由动能定理,选全过程练习放在光滑水平面上的物体,在水平恒力的作用下,由静止开始运动,在其速度由增加到和由增加到的两个阶段中,对物体所做的功之比为∶∶∶∶例如右图所示,水平传送带保持的速度运动。质量为的物体与传送带间的动摩擦因数为。现

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