探究动能变化跟做功的关系VIP免费

3.1探究动能变化跟功的关系1、运动的物体有能量吗？叫什么能？2、这个能跟什么因素有关？请举例说明。动能——由于物体的运动而具有的能公式：EK=mv2/2单位：焦耳（J）标量：状态量：情景1:如图所示，质量为m的物体在恒定拉力F的作用下沿水平面运动,经过位移后,速度由v1增加到v2,已知物体与水平面间的摩擦力恒为f。问题：根据情景，利用牛顿第二定律和运动学公式推导出合外力所做的功。v1FfFfv2sNNGG情景2：某人将一质量为m的球从距离地面h处以水平速度v0抛出，不计空气阻力，利用平抛规律推导球运动中动能的增加与重力做功的关系。V0hV结论合外力所做的功等于物体动能的变化。动能定理1.内容:合外力所做的功等于物体动能的变化2.表达式:W总=ΔEk=Ek2－Ek1注：动能定理不仅适用恒力做功和直线运动，同时也适用变力做功和曲线运动[案例]图是一颗质量为40g的子弹以100m/s的速度穿苹果的瞬间照片。子弹穿过苹果后速度降为60m/s。问子弹击穿苹果后的动能变化了多少？苹果对子弹做了多少功？讨论：高速公路上为什么要限制车速？例1:一架喷气式飞机，质量m为5000Kg，起飞过程中从静止开始滑跑，当位移达到s为600m时，速度达到起飞速度V=60m/s。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍。求飞机受到的牵引力?解答一:（利用动能定理求解)解法二:(利用牛二定律和运动学公式求解)3(总结):应用动能定理解题的基本步骤(1)确定研究对象，明确它的运动过程。(2)对物体受力分析，求各个力所做的功。(有正功，负功)(3)明确初状态和末状态的动能.(4)利用动能定理公式列方程求解S合FW12kkkEEEW例2．一质量为１kg的物体被人用手由静止向上提升１ｍ，这时物体的速度是2ｍ/s，则下列说法正确的是（）A.手对物体做功１２JB.合外力对物体做功１２JC.合外力对物体做功２JD.物体克服重力做功１０JACD例3．如图所示，一球从高出地面H米处由静止自由落下，不考虑空气阻力，落至地面后并深入地面h米深处停止，若球的质量m，求球在落入地面以下的过程中受到的平均阻力.解：若把球的运动过程作为一个整体考虑，球的初、末动能均为零，据动能定理mg（H＋h）－fh＝0f＝mg(H+h)/h例4．某人从距地面25m高处水平抛出一小球，小球质量100g，出手时速度大小为10m/s,落地时速度大小为16m/s，取g=10m/s2，试求：（1）人抛球时对小球做多少功？（2）小球在空中运动时克服阻力做功多少？5J17.2J例5．质量为m的质点在半径为R的半球形容器中从上部边缘由静止下滑，滑到最低点时对容器底部的压力为2mg，则在下滑的过程中，物体克服阻力作了多少功？mgNfOmgR21例6．图中ABCD由一段倾斜直轨道和水平直轨道相接,连接处以一小段圆弧来过渡,小滑块在A点从静止状态释放,沿轨道滑下,最后恰好停在C点,已知A点的高度是h,A、C之间的水平距离是S.求滑块与轨道间的摩擦系数.Shθ例7．如图所示，质量m=4kg的物体静止在水平面上，在外力F=25N作用下开始运动，已知F与水平方向夹角=37°，物体位移为5m时，具有50J的动能。求：①此过程中，物体克服摩擦力所做的功。②物体与水平面间的动摩擦因数。（g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）25J，0.25例8．一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于天花板上，小球在水平力F的作用下，从平衡位置P点缓慢地移到Q点，此时绳子转过了θ角，如图所示，则F做的功为（）A．mgLcosθB．mgL(1－cosθ)C．FLsinθD．FLθ变力做功B1．质量为m=2kg的物体，在水平面上以v1=6m/s的速度匀速向西运动，若有一个F=8N、方向向北的恒定力作用于物体，在t=2s内物体的动能增加了（）A．28JB．64JC．32JD．36JE．100JBv1=6m/sF=8N2．以某一速度竖直向上抛出一球，球落回抛出点时的速度为抛出时速度的0.9倍，设空气阻力的大小为球重的K倍，那么K=？3．课本P74.4gvSSmgSfWmvWmvWWWWWWWCDCDCDfCDfCDfCDfBCfABGABfBCfABGAB20DA0CA2020212021又得①②由②过程，由动能定理得：①过程，由动能定理得：解：4．如图，斜面倾角为θ，滑块与斜面的动摩擦因素μ。从距挡板为s0的位置以速度v0，沿斜面向上滑行，设重力沿斜面的分力大于滑动摩擦力，且滑块每次与P碰撞前后速度大小保持不变，斜面足够长，求滑块从开始运动到最后停止滑行的总路程s为多大？cos2sin2200gvgss