高中物理 （人教版） 必修二7.7動(dòng)能　動(dòng)能定理

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歡迎進(jìn)入物理課堂 動(dòng)能動(dòng)能定理 龍卷風(fēng) 海嘯 例1 風(fēng)力發(fā)電是一種環(huán)保的電能獲取方式 圖為某風(fēng)力發(fā)電站外觀圖 設(shè)計(jì)每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率為40kW 實(shí)驗(yàn)測(cè)得風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率約為20 空氣的密度是1 29Kg m3 當(dāng)?shù)厮斤L(fēng)速約為10m s 問風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片長(zhǎng)度約為多少才能滿足設(shè)計(jì)要求 風(fēng)力發(fā)電 利用水的動(dòng)能 水力發(fā)電 動(dòng)能定理的應(yīng)用 求多過程問題 全程 例2 如圖所示 m 50kg滑雪運(yùn)動(dòng)員在離斜坡底端AB 5m處由A點(diǎn)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(yùn)動(dòng)員與斜坡及水平面的動(dòng)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(yuǎn) 2 最后靜止的C點(diǎn)離O點(diǎn)距離 sin37 0 6 cos37 0 8 g 10m s2 若沿AB 滑下來 最終運(yùn)動(dòng)員在水平面上靜止的位置在哪 運(yùn)動(dòng)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(dòng)能定理的應(yīng)用 曲線 變力 多過程問題 全程 例2拓展 如圖所示 m 50kg運(yùn)動(dòng)員在距離水平面A0 3m高處由A點(diǎn)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(diǎn) BC 3 5m 若運(yùn)動(dòng)員與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0 4 求 1 運(yùn)動(dòng)員在滑下曲面過程中摩擦力所做功 動(dòng)能定理的應(yīng)用 求變力功 例3 如圖所示 質(zhì)量為m的小球用長(zhǎng)L的細(xì)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(xì)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(yīng)用公式W FScos 直接運(yùn)算 但可通過動(dòng)能定理等方法求解 動(dòng)能定理和牛頓運(yùn)動(dòng)定律 勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律 比較 牛頓運(yùn)動(dòng)定律不僅重視物體運(yùn)動(dòng)的初 末位置時(shí)狀態(tài) 而且還重視中間過程的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 動(dòng)能定理只重視力做功時(shí)物體運(yùn)動(dòng)的初 末位置時(shí)狀態(tài) 不涉及中間過程的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 應(yīng)用動(dòng)能定理全程處理 曲線運(yùn)動(dòng)過程涉及功和能 變力較多 用動(dòng)能定理 例4 一個(gè)質(zhì)量為m 帶有電荷 q的小物體 可在水平軌道Ox上運(yùn)動(dòng) O端有一與軌道垂直的固定墻 軌道處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中 場(chǎng)強(qiáng)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(diǎn)沿Ox軌道運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)時(shí)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(shí)不損失機(jī)械能 且電量保持不變 求它在停止運(yùn)動(dòng)前所通過的總路程S 動(dòng)能定理 全程法求往復(fù)運(yùn)動(dòng)路程 注意電場(chǎng)力做功與摩擦力做功的特點(diǎn) 動(dòng)能定理應(yīng)用 變力做功 多過程 全程 曲線 動(dòng)能定理處理功 能問題 復(fù)雜過程 曲線 變力 全程法求往復(fù)運(yùn)動(dòng)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(jìn) 其末節(jié)車廂質(zhì)量為m 中途脫節(jié) 司機(jī)發(fā)覺時(shí) 機(jī)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(jī)車的牽引力是恒定的 當(dāng)列車的兩部分都停止時(shí) 它們的距離是多少 動(dòng)能定理運(yùn)用 多個(gè)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(duì)機(jī)車應(yīng)用動(dòng)能定理便可解得 FL M m g s1 1 2 M m v02對(duì)末節(jié)車廂 根據(jù)動(dòng)能定理有 mg s2 1 2mv02而 s s1 s2 由于原來列車勻速運(yùn)動(dòng) 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(jìn) 其末節(jié)車廂質(zhì)量為m 中途脫節(jié) 司機(jī)發(fā)覺時(shí) 機(jī)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(jī)車的牽引力是恒定的 當(dāng)列車的兩部分都停止時(shí) 它們的距離是多少 謝謝各位 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全