高中物理-动能定理的应用、功能关系 机械能守恒定律.ppt

高中物理机械能笫三节功能关系机械能守恒定律笫二节动能定理的应用笫二节动能定理的应用一、动能定理的应用应用动能定理解题,只需考虑始、末状态, 不受力的性质及物理过程变化的影响,所以凡涉及力和位移,而不涉及力的作用时间的动力学问题,都可以用动能定理来分析和解答,而且一般都比用牛顿运动定律求解方便。用动能定理还能解决一些用牛顿运动定律和运动学公式难以解决的问题,如变力作用的过程,曲线运动的问题等。 4、功的量性:功是标量,功有正、负,功的正、负不表示大小。一、动能定理的应用应用动能定理解决实际问题的一般步骤: (1)定对象(对质点还是质点系) (2)明过程(初态 E K1、末态 E K2) (3)查做功(受力分析、判定各力做什么功) (4)列方程(w F + w f + w G = E K2-E K1) (5)解方程并讨论一、动能定理的应用例1、一弹簧振子,物块质量为 m, 它与水平说面的动摩擦因数为μ。起初,用手按住物块, 物块的速度为零,弹簧的伸长量为 X。然后放手, 当弹簧的长度第一次回到原长时,物块的速度为V。试用动能定理求此过程中弹力做的功。一、动能定理的应用例1、解析:弹力做正功,摩擦力做负功 2fF mv 2 1W W?? 2 F mv 2 1 mgx W???一、动能定理的应用例2、质量为 m 的汽车以额定功率 P 在平直公路上行驶,初始速度为 V 0, 行驶 t 时间后,其速度为 V t,求:这段时间内阻力对汽车所做的功。例2、解析: 20 2tf mv 2 1 mv 2 1W Pt??? 20 2tf mv 2 1 mv 2 1 Pt W???二、变力做功的计算 1、功率法: W=P t ,适用于求以恒定功率运动的变力作功。如汽车以额定功率变加速行驶时,变化的牵引力在 t时间内的功为 P t 例1、质量为 m 的汽车发动机功率为 P, 阻力恒为 F 1, 汽车由静止开始以恒定功率启动,经时间 t 行驶了位移 s 时,速度达到最大值 v m, 则发动机所做的功为( ) m 21 2 1 2m m1v Ps F2 mP .D,sF mv 2 ,, ??二、变力做功的计算 1、功率法: 例1、解析: 由于功率恒定,由 W=P ·t知A正确; 汽车达到最大速度 v m时, F= F 1,得 W=P · t= F 1v mt, 所以 B正确; 根据动能定理 W F -W F1=⊿E k, sF mv 2 1W 1 2m??故C项正确; 由 P = F 1v m可知 v m =P/F 1,F 1= P/v m代入 C项中,可得 m 21 2v Ps F2 mP W??故应选 A、B、C、D 二、变力做功的计算 2、动能定理法: W= ⊿E k,对恒力与变力做功均适用,更多应用于变力作功。例2、如图所示,质量为 m 的物体被细绳牵引着在光滑水面上做匀速圆周运动, O 为一光滑孔。当拉力为 F 时,转动半径未 R; 当拉力增大到 8F 时,物体仍做匀速圆周运动,其转动半径为 R/2 则在此过程中,外力对物体做的功是多少?