动能定理及其应用.ppt

一、动能
1．定义：物体由于而具有的能．二、动能定理[特别提醒]
(1)应用动能定理时，位移和速度必须是相对于同一参考系而言的，一般以地面为参考系．
(2)应用动能定理时，应指明研究对象和研究过程．
1．关于动能的理解，下列说法正确的是()
A．动能是机械能的一种表现形式，凡是被举高的物体
都具有动能
B．动能可以为负值
C．一定质量的物体动能变化时，速度一定变化，但速
度变化时，动能不一定变化
D．动能不变的物体，一定处于平衡状态解析：机械能包括动能和势能，而动能是物体由于运动具有的能，且Ek＝mv2≥0，故A、B错误；一定质量的物体的动能变化时，速度的大小一定变化，但速度变化时，动能不一定变化，如匀速圆周运动，动能不变，但速度变化，故C正确，D错误．2．下列关于运动物体所受合外力做的功和动能变化的关系
正确的是 ()
A．如果物体所受合外力为零，则合外力对物体做的功
一定为零
B．如果合外力对物体所做的功为零，则合外力一定为
零
C．物体在合外力作用下做变速运动，动能一定发生变
化
D．物体的动能不变，所受合外力一定为零解析：由W合＝F合·xcosα可知，A项正确，B项错；匀速圆周运动中ΔEk＝0，C项错；物体的动能不变，则合外力的功为零，但合外力不一定为零，D项错．3．质量为m的物体在水平力F的作用下，由静止开始在光
滑地面上运动，前进一段距离之后速度大小为v，再前
进一段距离使物体的速度增大为2v，则()
A．第二过程的速度增量等于第一过程的速度增量的2倍
B．第二过程的动能增量是第一过程的动能增量的3倍
C．第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做的
功
D．第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做功
的2倍答案：B答案：D[典例启迪]
[例1]如图5－2－1所示，卷扬机
的绳索通过定滑轮用力F拉位于粗
糙斜面上的木箱，使之沿斜面加
速向上移动．在移动过程中，下
列说法正确的是()图5－2－1A．F对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服
摩擦力所做的功之和
B．F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力
所做的功之和
C．木箱克服重力做的功大于木箱增加的重力势能
D．F对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克
服摩擦力做的功之和[思路点拨]解答本题时应注意以下三个方面：
(1)对木箱做功的力有哪几个；
(2)合外力的功与动能变化量的关系；
(3)重力做功与重力势能变化的关系。[答案]D[归纳领悟]
(1)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：合外力的功是引起物体动能变化的原因．(2)动能定理中涉及的物理量有F、l、m、v、W、Ek等，
在处理含有上述物理量的力学问题时，可以考虑使用动能定理．由于只需要从力在整个位移内做的功和这段位移始末两状态动能变化去考虑，无需注意其中运动状态变化的细节，同时动能和功都是标量，无方向性，所以无论是直线运动还是曲线运动，计算都会特别方便．
(3)高中阶段动能定理中的位移和速度应以地面或相对地
面静止的物体为参考系．[题组突破]
1.光滑斜面上有一小球自高为h的A
处由静止开始滚下，抵达光滑的
水平面上的B点时速度大小为v0，
光滑水平面上每隔相等的距离设
置了一个与小球运动方向垂直的
活动阻挡条，如图5－2－2所示，图5－2－2
小球越过n条活动阻挡条后停下来．若让小球从h高处以初速
度v0滚下，则小球能越过活动阻挡条的条数为(设小球每次
越过活动阻挡条时克服阻力做的功相同)()
A．nB．2nC．3nD．4n答案：B答案：D
[典例启迪]
[例2]如图5－2－4(甲)所示，一根长为L的轻绳上端固定在O点，下端拴一个重为G的小钢球A，球处于静止状态．现对球施加一个方向水平向右的外力F，使球缓慢地偏移，在移动过程中的每一时刻，都可以认为球处于平衡状态，外力F方向始终水平向右，若轻绳上张力FT的大小随轻绳与竖直方向的夹角θ的变化如图5－2－4(乙)所示，求：图5－2－4
(1)水平力F对应θ变化的取值范围；
(2)在上述过程中水平力F所做的功．
[思路点拨]小球缓慢移动过程为动态平衡状态，小球所受合力为零，而此过程中拉力F为变力，求变力的功应考虑应用动能定理．
[归纳领悟]
(1)变力做功过程和某些曲线运动问题，用牛顿第二定律
结合运动学公式往往难以求解，但用动能定理则可迎
刃而解．
(2)恒力作用下的物体运动问题，凡不涉及加速度和时间
及其运动过程的具体细节，可优先运用动能定理求解．[题组突破]
3.如图5－2－5所示，质量为m的物块
与转台之间能出现的最大静摩擦力
为物