高中物理 （人教版） 必修二7.7動能　動能定理

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歡迎進入物理課堂 動能動能定理 龍卷風 海嘯 例1 風力發(fā)電是一種環(huán)保的電能獲取方式 圖為某風力發(fā)電站外觀圖 設(shè)計每臺風力發(fā)電機的功率為40kW 實驗測得風的動能轉(zhuǎn)化為電能的效率約為20 空氣的密度是1 29Kg m3 當?shù)厮斤L速約為10m s 問風力發(fā)電機的葉片長度約為多少才能滿足設(shè)計要求 風力發(fā)電 利用水的動能 水力發(fā)電 動能定理的應用 求多過程問題 全程 例2 如圖所示 m 50kg滑雪運動員在離斜坡底端AB 5m處由A點靜止開始下滑 然后滑到由小圓弧與斜坡連接的水平面上 若運動員與斜坡及水平面的動摩擦因數(shù)均為0 4 斜面傾角為37 求 1 物體能在水平面上滑行多遠 2 最后靜止的C點離O點距離 sin37 0 6 cos37 0 8 g 10m s2 若沿AB 滑下來 最終運動員在水平面上靜止的位置在哪 運動員速度為v由C開始沿CB剛好滑回到A速度為0 求 v的大小 由C開始沿CB 剛好滑回到A速度為0 求 v的大小 例2 變式1 例2 變式2 動能定理的應用 曲線 變力 多過程問題 全程 例2拓展 如圖所示 m 50kg運動員在距離水平面A0 3m高處由A點靜止沿AB曲面開始下滑 然后滑到與曲面連接的水平面上 最后靜止在C點 BC 3 5m 若運動員與水平面的動摩擦因數(shù)為0 4 求 1 運動員在滑下曲面過程中摩擦力所做功 動能定理的應用 求變力功 例3 如圖所示 質(zhì)量為m的小球用長L的細線懸掛而靜止在豎直位置 用水平拉力F緩慢地拉將小球拉到細線與豎直方向成 角的位置 在此過程中 1 重力做的功是多少 2 拉力F做的功是多少 變力做功不能應用公式W FScos 直接運算 但可通過動能定理等方法求解 動能定理和牛頓運動定律 勻變速直線運動規(guī)律 比較 牛頓運動定律不僅重視物體運動的初 末位置時狀態(tài) 而且還重視中間過程的運動狀態(tài) 動能定理只重視力做功時物體運動的初 末位置時狀態(tài) 不涉及中間過程的運動狀態(tài) 應用動能定理全程處理 曲線運動過程涉及功和能 變力較多 用動能定理 例4 一個質(zhì)量為m 帶有電荷 q的小物體 可在水平軌道Ox上運動 O端有一與軌道垂直的固定墻 軌道處于勻強電場中 場強大小為E 方向沿Ox軸正方向 如圖所示 小物體以速度v0從x0點沿Ox軌道運動 運動時受到大小不變的摩擦力f作用 且f qE 設(shè)小物體與墻碰撞時不損失機械能 且電量保持不變 求它在停止運動前所通過的總路程S 動能定理 全程法求往復運動路程 注意電場力做功與摩擦力做功的特點 動能定理應用 變力做功 多過程 全程 曲線 動能定理處理功 能問題 復雜過程 曲線 變力 全程法求往復運動路程 飛針穿玻璃 撲克穿木板 大口徑穿甲彈 例5 總質(zhì)量為M的列車沿水平直線軌道勻速前進 其末節(jié)車廂質(zhì)量為m 中途脫節(jié) 司機發(fā)覺時 機車已行駛了L的距離 于是立即關(guān)閉油門 除去牽引力 設(shè)阻力與質(zhì)量成正比 機車的牽引力是恒定的 當列車的兩部分都停止時 它們的距離是多少 動能定理運用 多個物體多過程問題 首先畫圖示意 脫節(jié) 發(fā)現(xiàn) 停止 L 關(guān)閉油門 S2 S1 解 對機車應用動能定理便可解得 FL M m g s1 1 2 M m v02對末節(jié)車廂 根據(jù)動能定理有 mg s2 1 2mv02而 s s1 s2 由于原來列車勻速運動 所以F Mg 以上方程聯(lián)立解得 s ML M m 例5 總質(zhì)量為M的列車沿水平直線軌道勻速前進 其末節(jié)車廂質(zhì)量為m 中途脫節(jié) 司機發(fā)覺時 機車已行駛了L的距離 于是立即關(guān)閉油門 除去牽引力 設(shè)阻力與質(zhì)量成正比 機車的牽引力是恒定的 當列車的兩部分都停止時 它們的距離是多少 謝謝各位 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全