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zzl19680304的博客

 
 
 

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课题:动能定理的应用(jiaoan) (三自一导模式)  

2017-03-29 15:40:30|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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学习目标

1、进一步理解做功与能量的关系,

2、掌握应用动能定理解题的一般步骤和方法

3、学会自主学习、合作交流、培养分析问题解决问题的能力。

 

自学先行

对动能定理的理解

v1、合外力做正功,动能增加     合外力做负功,动能减少

v2、动能定理中的功是合外力做的总功 

v总功的求法

v     1)先求合力,再求合力功W总=F·lcos  α.

v     2)先求每个力做的功,再求代数和W总=W1W2+…+Wn.

v3、适用范围:

v     既适用于恒力做功,也适用于变力做功;

v     既适用于直线运动,也适用于曲线运动。

自主互动研讨

v1、关于功和物体动能变化的关系,不正确的说法是()

vA、有力对物体做功,物体的动能就会变化

vB、合力不做功,物体的动能就不变

vC、合力做正功,物体的动能就增加

vD、所有外力做功代数和为负值,物体的动能就减少

 

v2、一物体速度由0增加到v,再从v增加到2v,外力做功分别为W1W2,则W1W2关系正确的是(      )

v   AW1 = W2          BW2 = 2 W1

v   CW2 =3 W1     DW2 = 4 W1

 

v3、一质量为2 kg的滑块,以4 m/s的速度在光滑的水平面上向左滑行,从某一时刻起,在滑块上作用一向右的水平力,经过一段时间,滑块的速度方向变为向右,大小为4 m/s,在这段时间里水平力做的功为(      )

v   A.0       B.8 J     C.16 J     D.32 J

 

v4、一物体静止在不光滑的水平面上,已知m=1 kg,μ=0.1,现用水平外力F=2N拉其运动5 m,后立即撤去水平外力F,求其还能滑多远?(g10 m/s2)

 

 

v答案1A2 c3 A4 5m

点拨导学

一、用动能定理求变力的功

利用动能定理求变力的功是最常用的方法,具体做法如下:

1.如果在研究的过程中,只有所要求的变力做功,则这个变力做的功就等于物体动能的增量,即W=ΔEk.

2.如果物体同时受到几个力的作用,但是其中只有一个力F是变力,其他力都是恒力,则可以先用恒力做功的公式求出几个恒力所做的功,然后再用动能定理来间接求变力做的功:WFW其他=ΔEk.

 

 1. 如图所示,斜槽轨道下端与一个半径为0.4 m的圆形轨道相连接.一个质量为0.1 kg的物体从高为H2 mA点由静止开始滑下,运动到圆形轨道的最高点C处时,物体的速度等于3m/s.求物体从A运动到C的过程中克服摩擦力所做的功.(g10 m/s2)

 

自主检测

1.一质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点,小球在水平力F的作用下从平衡位置P点缓慢地移动到Q点,如图所示.则力F所做的功为(  )

Amglcosθ            

BFlsinθ

Cmgl(1cosθ)     

DFl(1sinθ)

解析:小球的运动过程是缓慢的,因而小球在任何时刻均可看成是平衡状态,因此力F的大小在不断变化,F做功是变力做功.小球上升过程只有重力mgF这两个力做功,由动能定理得-mg(llcosθ)WF0,所以WFmgl(1cosθ)

 

 

二、用动能定理分析多过程问题

对于包含多个运动阶段的复杂运动过程,可以选择分段或全程应用动能定理.

1.分段应用动能定理时,将复杂的过程分割成一个个子过

程,对每个子过程的做功情况和初、末动能进行分析,然后针对每个子过程应用动能定理列式,然后联立求解.

2.全程应用动能定理时,分析整个过程中出现过的各力的做功情况,分析每个力的做功,确定整个过程中合外力做的总功,然后确定整个过程的初、末动能,针对整个过程利用动能定理列式求解.

当题目不涉及中间量时,选择全程应用动能定理更简单、更方便.

2、如图所示,ABCD为一竖直平面内的轨道,其中BC水平,A点比BC高出10 mBC1 mABCD轨道光滑.一质量为1 kg的物体,从A点以4 m/s的速度开始运动,经过BC后滑到高出C10.3 mD点速度为0.求:(g10 m/s2)

(1)物体与BC轨道间的动摩擦因数;

(2)物体第5次经过B点时的速度;

(3)物体最后停止的位置(B点多少米)

 

 

 

[答案] (1)0.5 (2)13.3 m/s (3)B0.4 m

[总结提升] 利用动能定理处理多过程问题,首先要分析物体的运动过程,把握好物体的初、末状态,然后找到整个过程中各个力所做的功,最后利用动能定理列式求解.

 

自主检测

2(2015·长春高一检测)水平面上的一个质量为m的物体,在一水平恒力F作用下,由静止开始做匀加速直线运动,经过位移s后撤去F,又经过位移2s后物体停了下来,则物体受到的阻力大小应是(  )

A.                                                  B2F

C.                                                  D3F

小结  动能定理的应用

1.优先应用动能定理的问题

(1)不涉及加速度、时间的问题。

(2)有多个物理过程且不需要研究整个过程中的中间状态的问题。

(3)变力做功的问题。

(4)含有FlmvWEk等物理量的力学问题。

2.应用动能定理的解题步骤

 

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