2018高中物理人教版(浙江專用)學(xué)考復(fù)習(xí) 14 動能定理及其應(yīng)用PPT演示課件

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課時14　動能定理及其應(yīng)用,考點1,考點2,考點3,考點4,考點5,考點1重力做功與重力勢能 1.重力做功的特點:重力做功與路徑無關(guān),只與初、末位置的高度差有關(guān)。 2.重力勢能 (1)概念:物體由于被舉高而具有的能。 (2)表達式:Ep=mgh。 (3)矢標(biāo)性:重力勢能是標(biāo)量,正負(fù)表示其大小,這與功的正負(fù)的意義不同。 (4)相對性:物體位置的高度總是相對于某水平面來說的,因此,重力勢能也總是相對于某一水平面來說的,選不同的參考平面,物體的重力勢能的數(shù)值是不同的。 (5)系統(tǒng)性:重力勢能是地球與物體所組成的這個物體“系統(tǒng)”所共有的,我們通常簡單地說成“物體的重力勢能”。,考點1,考點2,考點3,考點4,考點5,3.重力做功與重力勢能變化的關(guān)系 重力做正功時,重力勢能減少,減少的重力勢能等于重力做的功;重力做負(fù)功時,重力勢能增加,增加的重力勢能等于克服重力做的功。,考點1,考點2,考點3,考點4,考點5,典例1 在籃球比賽中,某位同學(xué)獲得罰球機會,他站在罰球線處用力將籃球投出,籃球約以1 m/s的速度撞擊籃筐。已知籃球質(zhì)量約為0.6 kg,籃筐離地高度約為3 m,該同學(xué)手向上舉時,手與地面的距離約為1.5 m,則該同學(xué)罰球時,籃球重力勢能增加量大約為(　　) A.0.3 J B.1 J C.10 J D.18 J,答案,解析,考點1,考點2,考點3,考點4,考點5,考點2彈力做功與彈性勢能 1.彈力做功的特點:彈簧的彈力在彈簧形變時是一個變力,彈力做功是變力做功,不能用功的定義來計算。 2.彈性勢能:發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間,由于有彈力的相互作用而具有的勢能。影響彈簧的彈性勢能的因素:形變量越大,勁度系數(shù)越大,彈性勢能越大。 3.彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系 彈力做正功時,彈性勢能減少,減少的彈性勢能等于彈力做的功;彈力做負(fù)功時,彈性勢能增加,增加的彈性勢能等于克服彈力做的功。,彈簧被拉長或壓縮,彈性勢能均增加。,考點1,考點2,考點3,考點4,考點5,典例2關(guān)于彈性勢能,下列說法正確的是(　　) A.當(dāng)彈簧變長時彈性勢能一定增大 B.當(dāng)彈簧變短時彈性勢能一定減小 C.在拉伸長度相同時,k越大的彈簧的彈性勢能越大 D.彈簧在拉伸時彈性勢能一定大于壓縮時的彈性勢能,答案,解析,考點1,考點2,考點3,考點4,考點5,考點3動能和動能定理 1.定義:物體由于運動而具有的能。 單位:焦,1 J=1 N·m=1 kg·m2/s2。 2.矢標(biāo)性:動能是標(biāo)量,只有大小,沒有方向;動能是狀態(tài)量,因為v是瞬時速度。,考點1,考點2,考點3,考點4,考點5,3.動能定理,考點1,考點2,考點3,考點4,考點5,1.在高中階段,一般對單個物體應(yīng)用動能定理分析相關(guān)問題。高中階段動能定理中的位移和速度應(yīng)以地面或相對地面靜止的物體為參考系。 2.動能定理提示了功和能之間的一種關(guān)系:合力做功等于物體的動能變化。 3.動能定理中涉及的物理量有F、l、m、v、W、Ek、ΔEk等,在處理含有上述物理量的力學(xué)問題時,可以考慮使用動能定理。,考點1,考點2,考點3,考點4,考點5,典例3關(guān)于運動物體所受的合力、合力做的功及動能變化的關(guān)系,下列說法正確的是(　　) A.合力為零,則合力做功一定為零 B.合力做功為零,則合力一定為零 C.合力做功越多,則動能一定越大 D.動能不變,則物體合力一定為零,答案,解析,考點1,考點2,考點3,考點4,考點5,典例4 一質(zhì)量為m的物體在水平恒力F的作用下沿水平面運動,在t0時刻撤去力F,其v-t圖象如圖所示。已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ,則下列關(guān)于力F的大小和力F做功W的大小關(guān)系式正確的是 (　　) A.F=μmg B.F=2μmg,答案,解析,考點1,考點2,考點3,考點4,考點5,考點4動能定理求變力做功 典例5 德國的設(shè)計師推出了一款名為“拋擲式全景球形相機”,來自德國柏林的5位設(shè)計師采用了36個手機用的攝像頭并將其集成入一個球體內(nèi),質(zhì)量卻只有200 g,當(dāng)你將它高高拋起,它便能記錄下從你頭頂上空拍攝的圖像。整個過程非常簡單,你只需進行設(shè)定,讓相機球在飛到最高位置時自動拍攝即可。假設(shè)你從手中豎直向上拋出相機,到達離拋出點10 m處進行全景拍攝,若忽略空氣阻力的影響,則你在拋出過程中對相機做的功為(g取10 m/s2)(　　) A.10 J B.20 J C.40 J D.200 J,答案,解析,考點1,考點2,考點3,考點4,考點5,典例6 如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道,半徑OA水平、OB豎直,一個質(zhì)量為m的小球自A的正上方P點由靜止開始自由下落,小球沿軌道到達最高點B時恰好對軌道沒有壓力。已知AP=2R,重力加速度為g,則小球從P到B的運動過程中(　　) A.重力做功2mgR B.機械能減少mgR C.合外力做功mgR,答案,解析,考點1,考點2,考點3,考點4,考點5,考點5動能定理在多過程中的應(yīng)用 由于多過程問題的受力情況、運動情況比較復(fù)雜,從動力學(xué)的角度分析多過程問題往往比較復(fù)雜,但是,動能定理由于只需要從力做功和始末兩狀態(tài)動能變化去考慮,無需注意其中運動狀態(tài)變化的細(xì)節(jié),同時動能和功都是標(biāo)量,無方向性,所以無論是單過程、多過程直線運動還是曲線運動,計算都會特別方便。,1.運用動能定理解決問題時,選擇合適的研究過程能使問題得以簡化。當(dāng)物體的運動過程包含幾個運動性質(zhì)不同的子過程時,可以選擇一個、幾個或全部子過程作為研究過程。 2.當(dāng)選擇全部子過程作為研究過程,大小恒定的阻力或摩擦力的功的絕對值等于力的大小與路程的乘積。,考點1,考點2,考點3,考點4,考點5,典例7 (2017浙江4月學(xué)考)圖中給出了一段“S”形單行盤山公路的示意圖。彎道1、彎道2可看作兩個不同水平面上的圓弧,圓心分別為O1、O2,彎道中心線半徑分別為r1=10 m,r2=20 m,彎道2比彎道1高h(yuǎn)=12 m,有一直道與兩彎道圓弧相切。質(zhì)量m=1 200 kg的汽車通過彎道時做勻速圓周運動,路面對輪胎的最大徑向靜摩擦力是車重的1.25倍,行駛時要求汽車不打滑。(sin 37°=0.6,sin 53°=0.8),考點1,考點2,考點3,考點4,考點5,(1)求汽車沿彎道1中心線行駛時的最大速度v1; (2)汽車以v1進入直道,以P=30 kW的恒定功率直線行駛了t=8.0 s進入彎道2,此時速度恰為通過彎道2中心線的最大速度,求直道上除重力以外的阻力對汽車做的功; (3)汽車從彎道1的A點進入,從同一直徑上的B點駛離,有經(jīng)驗的司機會利用路面寬度,用最短時間勻速安全通過彎道。設(shè)路寬d=10 m,求此最短時間(A、B兩點都在軌道的中心線上,計算時視汽車為質(zhì)點)。,考點1,考點2,考點3,考點4,考點5,考點1,考點2,考點3,考點4,考點5,