第二講動能和動能定理第二講動能和動能定理運動運動焦耳焦耳標量標量狀態(tài)量狀態(tài)量二、動能定理二、動能定理動能的變化動能的變化增加增加減少減少適用條件適用條件(1)動能定理既適用于直線運動，動能定理既適用于直線運動，也適用于也適用于_(2)既適用于恒力做功，也適用于既適用于恒力做功，也適用于_(3)力可以是各種性質(zhì)的力，既可力可以是各種性質(zhì)的力，既可以同時作用，也可以以同時作用，也可以_曲線運動曲線運動變力做功變力做功不同時作用不同時作用一、對動能定理的理解一、對動能定理的理解1對動能定理的進一步理解對動能定理的進一步理解(1)動能定理中所說的動能定理中所說的“外力外力”，是指物體受到的所有力包括，是指物體受到的所有力包括重力重力(2)位移和速度：必須是相對于同一個參考系的，一般以地面為位移和速度：必須是相對于同一個參考系的，一般以地面為參考系參考系(3)動能定理適用范圍：直線運動、曲線運動、恒力做功、變力動能定理適用范圍：直線運動、曲線運動、恒力做功、變力做功、同時做功、分段做功各種情況均適用做功、同時做功、分段做功各種情況均適用(4)動能定理既適用于一個持續(xù)的過程，也適用于幾個分段過程動能定理既適用于一個持續(xù)的過程，也適用于幾個分段過程的全過程的全過程二、運用動能定理需注意的問題二、運用動能定理需注意的問題1明確研究對象和研究過程，找出始、末狀態(tài)的速度情況明確研究對象和研究過程，找出始、末狀態(tài)的速度情況2要對物體進行正確的受力分析要對物體進行正確的受力分析(包括重力、彈力等包括重力、彈力等)，明確各，明確各力做功的大小及正、負情況力做功的大小及正、負情況3有些力在運動過程中不是始終存在的，若物體運動過程中有些力在運動過程中不是始終存在的，若物體運動過程中包含幾個物理過程，物體運動狀態(tài)、受力情況等均發(fā)生變化，包含幾個物理過程，物體運動狀態(tài)、受力情況等均發(fā)生變化，則在考慮外力做功時，必須根據(jù)不同情況，分別對待則在考慮外力做功時，必須根據(jù)不同情況，分別對待1.關(guān)于對動能的理解，下列說法不正確的是關(guān)于對動能的理解，下列說法不正確的是()A動能是普遍存在的機械能的一種基本形式，凡是運動的物體都具動能是普遍存在的機械能的一種基本形式，凡是運動的物體都具有動能有動能B動能總是正值，但對于不同的參考系，同一物體的動能大小是不動能總是正值，但對于不同的參考系，同一物體的動能大小是不同的同的C一定質(zhì)量的物體，動能變化時，速度一定變化，但速度變化時，一定質(zhì)量的物體，動能變化時，速度一定變化，但速度變化時，動能不一定變化動能不一定變化D動能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài)動能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài)答案：答案：D答案：答案：A3(2011萊州模擬萊州模擬)下列關(guān)于運動物體所受合外力做的功和動能變化下列關(guān)于運動物體所受合外力做的功和動能變化的關(guān)系正確的是的關(guān)系正確的是()A如果物體所受合外力為零，則合外力對物體做的功一定為零如果物體所受合外力為零，則合外力對物體做的功一定為零B如果合外力對物體所做的功為零，則合外力一定為零如果合外力對物體所做的功為零，則合外力一定為零C物體在合外力作用下做變速運動，動能一定發(fā)生變化物體在合外力作用下做變速運動，動能一定發(fā)生變化D物體的動能不變，所受合外力一定為零物體的動能不變，所受合外力一定為零答案：答案：A答案：答案：D答案：答案：B 動能定理的應(yīng)用動能定理的應(yīng)用(20分分)(2011首都師范大學附中首都師范大學附中)以以20 m/s的初速度，從地面豎的初速度，從地面豎直向上拋出一物體，它上升的最大高度是直向上拋出一物體，它上升的最大高度是18 m如果物體在運如果物體在運動過程中所受阻力的大小不變，求：動過程中所受阻力的大小不變，求：(1)物體在離地面多高處，物體的動能與重力勢能相等，以地面物體在離地面多高處，物體的動能與重力勢能相等，以地面為零勢能面為零勢能面(g10 m/s2)(2)物體回到拋出點的速度大小物體回到拋出點的速度大小11：(2011黑龍江適應(yīng)性測試黑龍江適應(yīng)性測試)推杯子游戲是一種考驗游戲者推杯子游戲是一種考驗游戲者心理和控制力的游戲，游戲規(guī)則是在杯子不掉下臺面的前提下，心理和控制力的游戲，游戲規(guī)則是在杯子不掉下臺面的前提下，杯子運動得越遠越好通常結(jié)果是：力度不夠，杯子運動得不杯子運動得越遠越好通常結(jié)果是：力度不夠，杯子運動得不夠遠；力度過大，杯子將滑離臺面此游戲可以簡化為如下物夠遠；力度過大，杯子將滑離臺面此游戲可以簡化為如下物理模型：理模型：利用動能定理分析復(fù)雜問題利用動能定理分析復(fù)雜問題(1)求物塊與粗糙斜面的動摩擦因數(shù)；求物塊與粗糙斜面的動摩擦因數(shù)；(2)求物塊停止時的位置；求物塊停止時的位置；(3)要使所有物塊都能通過要使所有物塊都能通過B點，由靜止釋放時物塊下端距點，由靜止釋放時物塊下端距A點至少要多點至少要多遠？遠？注意運動過程的靈活選取注意運動過程的靈活選取答案：答案：B答案：答案：A答案：答案：D答案：答案：B12求解變力做功的方法求解變力做功的方法一、平均力法一、平均力法如果力的方向不變，力的大小隨位移按線性規(guī)律變化時，可用力的算術(shù)如果力的方向不變，力的大小隨位移按線性規(guī)律變化時，可用力的算術(shù)平均值平均值(恒力恒力)代替變力，利用功的定義式代替變力，利用功的定義式Wlcos 來求功來求功用鐵錘將一鐵釘擊入木塊，設(shè)木塊對鐵釘?shù)淖枇εc鐵釘進入木塊內(nèi)的深用鐵錘將一鐵釘擊入木塊，設(shè)木塊對鐵釘?shù)淖枇εc鐵釘進入木塊內(nèi)的深度成正比在鐵錘擊第一次時，能把鐵釘擊入木塊內(nèi)度成正比在鐵錘擊第一次時，能把鐵釘擊入木塊內(nèi)1 cm.問擊第二次問擊第二次時，能擊入多少深度？時，能擊入多少深度？(設(shè)鐵錘每次做功相等設(shè)鐵錘每次做功相等)答案：答案：0.41 cm二、微元法二、微元法在使用微元法處理問題時，需將其分解為眾多微小的在使用微元法處理問題時，需將其分解為眾多微小的“元過程元過程”，而且，而且每個每個“元過程元過程”所遵循的規(guī)律是相同的，這樣，我們只需分析這些所遵循的規(guī)律是相同的，這樣，我們只需分析這些“元元過程過程”，然后再對，然后再對“元過程元過程”運用必要的數(shù)學方法或物理思想處理，進運用必要的數(shù)學方法或物理思想處理，進而使問題得到解決而使問題得到解決答案：答案：B解析：解析：設(shè)繩對物體的拉力為設(shè)繩對物體的拉力為FT，顯然人對繩的拉力，顯然人對繩的拉力F等于等于FT.FT在對物在對物體做功的過程中大小雖然不變，但其方向時刻在改變，因此該問題是變體做功的過程中大小雖然不變，但其方向時刻在改變，因此該問題是變力做功的問題但是在滑輪的質(zhì)量以及滑輪與繩間的摩擦不計的情況下，力做功的問題但是在滑輪的質(zhì)量以及滑輪與繩間的摩擦不計的情況下，人對繩做的功就等于繩的拉力對物體做的功人對繩做的功就等于繩的拉力對物體做的功四、圖象法四、圖象法根據(jù)力根據(jù)力(F)位移位移(x)圖象的物理意義計算力對物體所做的功，圖象的物理意義計算力對物體所做的功，如圖中陰影部分的面積在數(shù)值上等于力所做功的大小如圖中陰影部分的面積在數(shù)值上等于力所做功的大小六、應(yīng)用動能定理求變力的功六、應(yīng)用動能定理求變力的功如果知道始末兩個狀態(tài)時物體的速度，以及在中間過程中分別有哪些力如果知道始末兩個狀態(tài)時物體的速度，以及在中間過程中分別有哪些力對物體做功，各做了多少功就可以應(yīng)用動能定理求變力的功，應(yīng)用時對物體做功，各做了多少功就可以應(yīng)用動能定理求變力的功，應(yīng)用時特別注意，動能的變化對應(yīng)的是合外力的總功特別注意，動能的變化對應(yīng)的是合外力的總功