第2讲动能定理及其应用•1.定义:物体由于而具有的能.•2.公式:Ek=.•3.单位:,1J=1N·m=1kg·m2/s2.•4.矢标性:动能是,只有正值.•5.动能是.因为v是瞬时速度.运动焦耳标量状态量题组演练•1.内容:所有外力对物体做的(也叫合外力的功)等于物体的变化.•2.表达式:W总=Ek2-Ek1=.总功动能•3.对动能定理的理解•(1)一个物体的动能变化ΔEk与合外力对物体所做功W具有等量代换关系.•①若ΔEk>0,表示物体的动能增加,其增加量等于合外力对物体所做的正功;•②若ΔEk<0,表示物体的动能减少,其减少量等于合外力对物体所做的负功的绝对值;•③若ΔEk=0,表示合外力对物体所做的功等于零.反之亦然.这种等量代换关系提供了一种计算变力做功的简便方法.•(2)动能定理公式中等号的意义•等号表明合力做功与物体动能的变化间的三个关系:•①数量关系:即合外力所做的功与物体动能的变化具有等量代换关系.可以通过计算物体动能的变化,求合力的功,进而求得某一力的功.•②单位相同,国际单位都是焦耳.•③因果关系:合外力的功是物体动能变化的原因.题组演练•一、对动能定理的进一步理解•1“”.动能定理中所说的外力,是指物体受到的所有力.包括重力.•2.位移和速度:必须是相对于同一个参考系的,一般以地面为参考系.•3.动能定理适用范围:直线运动、曲线运动、恒力做功、变力做功、同时做功、分段做功各种情况均适用.•4.动能定理既适用于一个持续的过程,也适用于几个分段过程的全过程.•5.动能定理公式中等号的意义•等号表明合力做的功与物体动能的变化有以下三个关系:•(1)数量相等.即通过计算物体动能的变化,求合力的功,进而求得某一力的功.•(2)单位相同,都是焦耳.•(3)因果关系:合外力的功是物体动能变化的原因.•在一般情况下,用牛顿第二定律和运动学知识可以解决的问题,都可以用动能定理解决,并且方法更简捷.反之则不一定,因此应该有主动应用动能定理分析问题的意识.•二、运用动能定理须注意的问题•1.应用动能定理解题时,在分析过程的基础上无需深究物体运动过程中状态变化的细节,只需考虑整个过程的功及过程始末的动能.•2.若过程包含了几个运动性质不同的分过程,既可分段考虑,也可整个过程考虑,但求功时,有些力不是全过程都起作用的,必须根据不同的情况分别对待求出总功,计算时要把各力的功连同符号(正负)一同代入公式.•(2009年辽宁、宁夏卷)冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目,比赛场地示意图如下图.比赛时,运动员从起滑架处推着冰壶出发,在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出,使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O.为使冰壶滑行得更远,运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面,使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小.设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ1=0.008,用毛刷擦冰面后动摩擦因数•减少至μ2=0.004.在某次比赛中,运动员使冰壶C在投掷线中点处以2m/s的速度沿虚线滑出.为使冰壶C能够沿虚•线恰好到达圆心O点,运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少?(g取10m/s2)•【解析】设冰壶在未被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为x1,所受摩擦力的大小为Fμ1;在被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为x2,所受摩擦力的大小为Fμ2.则有•x1+x2=x•式中x为投掷线到圆心O的距离.•Fμ1=μ1mg•Fμ2=μ2mg•设冰壶的初速度为v0,由功能关系,得•【答案】10mFμ1·x1+Fμ2·x2=12mv20联立以上各式,解得x2=2μ1gx-v202g(μ1-μ2)代入数据得x2=10m.•质量为m的小车在水平恒力F推动下,从山坡(粗糙)底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B,获得速度为v,A、B之间的水平距离为x,重力加速度为g.下列说法正确的是()A.小车克服重力所做的功是mghB.合外力对小车做的功是12mv2+mghC.推力对小车做的功是12mv2+mghD.阻力对小车做的功是Fx-mgh-12mv2【解析】小车克服重力做功W=Gh=mgh,A选项正确;由动能定理小车受到的合力做的功等于小车动能的增加,W合=ΔEk=12mv2,B选项错误;由动能定理,W合=W推+W重+W阻=12mv2,所以推力做的功W推=12mv2-W阻-W重=12mv2+mgh-W阻,C选项错误;阻力对小车...