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高一物理动能定理的应用


重庆市永川中山中学物理课件

动能定理的应用

一、简要复习动能定理

1 1 2 2 ? WF ? 2 mv 2 ? 2 mv1
计算 方法 末状态动能 初状态动能 ⑴⑵

二、应用动能定理解题步骤: 1。找对象:(通常是单个物体) 2。作二分析 ⑴受力分析

⑵运动情况分析 3。确定各力做功。

4。建方程:

1 1 2 2 ? WF ? 2 mv 2 ? 2 mv1

三、应用举例: (一)关于变力做功的问题 例1. 一个质量为m的小球拴在轻绳的一端,另一端用大小 为F1的拉力作用,在光滑水平面上做半径为R1的匀速圆周 运动,如图所示,今改变拉力,当大小变为F2,使小球仍 在水平面上做匀速圆周运动,但半径变为R2,小球运动半 径由R1变为R2过程中拉力对小球做的功多大?

?
F

解:设半径为R1、R2对小球做圆周运动的线速度大小分别 是V1、V2,由向心力公式和牛顿第二定律得

V12 F1 ? m R1 V22 F2 ? m R2
根据动能定理有:

……….. ① ……….. ②

1 2 1 2 W ? mv 2 ? mv1 2 2
联解①②式得: W ?

………③

1 ( F2 R2 ? F1 R1 ) 2

四、应用动能定理解力学综合题——常用过程整体法
解物理问题做到“三优先”: 1. 优先考虑整体法 研究对象整体法 过程整体法 2. 优先考虑动能定理

3. 优先考虑能的转化和守恒定律

例2、如图所示,物体从高为h的斜面体的顶端A由静止开始滑下, 滑到水平面上的B点静止,A到B的水平距离为S,求:物体与 接触面间的动摩擦因数(已知:斜面体和水平面都由同种材料 制成)

解:(法一,过程分段法) 设物体质量为m,斜面长为L,物体与接触面间的动摩擦因数为 ? ,滑到C点的速度为V,根据动能定理有:

1 2 m gh? ?m glcos? ? m v 2 而 l cos? ? S DC
物体从C滑到B,根据动能定理得:

1 2 ? ?m gSCB ? ? m v 2 S DC ? SCB ? S h 联解①②③得 ? ? s

?

(法二:过程整体法)物体从A由静止滑到B的过程中,根据 动能定理得:

m gh? ?m glcos? ? ?m gSCB ? 0 …….①
而 l cos? ? SCB ? S
…….②

h 联解①和②式得 ? ? s

例3. 一个质量为m,带有电荷-q的小物体,可沿水平轨道ox运动, o端有一与轨道垂直的固定墙,轨道处于匀速电场中,场强大小为,方 向ox轴正方向,如图所示,小物体以初速度V0从x0点沿ox轨道运动, 运动时受到大小不变的摩擦力f的作用,且f﹤qE,设小物体与墙壁 碰撞时,不损失机械能,且电量保持不变,求它在停止运动前所通过 的总路程。

E O x0 X



法一: (过程整体法) 带电体以V0的初速度运动的全过程中,由于和墙壁碰撞无 机械能损失,因而只有电场力qE和摩擦力f对带电体做功又由于 带电体所受向左的电场力大于摩擦力,因此带电体只能静止在 O点处,根据动能定理得:

1 2 qEx 0 ? fs ? ? mv 0 2
解上式得 带电体运动的总路程

1 2 qEx 0 ? mv 0 2 s? f
解略

法二:

(过程分段法)

再 见
2002年10月16日

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