资源描述：
《动能与动能定理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、动能与动能定理河北省景县中学张书州一、动能1.定义物体由于运动而具有的能量,叫动能.动能的表达式:2.对动能概念的理解和掌握(1)动能是标量.物体的动能除与其质量有关外,再是和物体速度的大小有关.因此,根据某一物体动能的变化情况,我们只能确定其速度大小的变化情况,而不能判断其运动方向是否变化.(2)动能是状态量.物体在某时刻的动能,与其在该时刻的运动状态相对应,它也只能反映其在该时刻运动能量状态.(3)动能是相对的.选择不同的参考系,物体运动速度的大小不同,所以其动能一般也不相同.在中学阶段,我们常选地面为参考系来研究问题.
2、3.动能的变化.动能的变化对应一个过程,在某过程中动能的变化量(增量)是指末动能与初动能的差值.二、动能定理1.内容合外力所做的功等于物体动能的变化.其表达式:2.动能定理的意义动能定理的意义就在于给定了改变物体动能的原因是合外力做功.3.需要注意的几点(1)动能定理一般用于处理力和运动的综合问题,无论是恒力问题、变力问题,还是直线运动问题、曲线运动问题.(2)合力功,可以是几个力在同一段位移中的功,也可以是一个力在几段位移中的功,还可以是几个力在几段位移中的功.合功的求解方法:一种是先求出合外力，然后求总功，表达式为另一种
3、是总功等于各力在各段位移中做功的代数和,即4.解题思路(1)选取研究对象.一般选取某一个物体或相对静止的多个物体做研究对象.(2)确定研究过程.研究过程可以是物体运动中的某一阶段,也可以是由物体运动的多个阶段所组成的全过程.(3)在确定的研究过程内,对研究对象进行力的分析和功的分析.在进行功的分析时,不但要分析哪些力做功,还要分析其做功性质.(4)确定研究对象的初、末动能及动能的变化.这里的初和末是相对所选取的研究过程来讲的.(5)应用动能定理列出相应关系式.例题:如图所示,小滑块从斜面顶点A由静止滑至水平部分C点而停止.已
4、知斜面高为h,滑块运动的整个水平距离为s,设转角B处无动能损失,斜面和水平部分与小滑块的动摩擦因数相同,求此动摩擦因数.解:滑块从A点滑到C点,只有重力和摩擦力做功,设滑块质量为m,动摩擦因数为μ,斜面倾角为α,斜面底边长S1,水平部分长S2,由动能定理得:三、动能定理的应用1.恒力做功问题例:两辆汽车在同一平直路面上行驶,它们的质量之比m1:m2=1:2,速度之比v1:v2=2:1,两车急刹车后甲车滑行的最大距离为s1,乙车滑行的最大距离为s2,设两车与路面间的动摩擦因数相等,不计空气阻力,则A.s1:s2=1:2B.s1
5、:s2=1:1C.s1:s2=2:1D.s1:s2=4:1(D)例:斜面倾角为α,长为L,AB段光滑,BC段粗糙,AB=L/3,质量为m的木块从斜面顶端无初速下滑,到达C端时速度刚好为零.求物体和BC段间的动摩擦因数μ.BACLα分析：以木块为对象，下滑全过程用动能定理：重力做的功为摩擦力做功为支持力不做功,初、末动能均为零。由动能定理mgLsinα-2/3μmgLcosα=0可解得2.变力做功问题例:质量为500t的列车,以恒定功率沿平直轨道行驶,在3min内行驶1.45km速度由18km/h增加到最大速度54km/h,求
6、机车的功率.(g=10m/s2)解析:由于整个过程中列车所受的牵引力不断变化，因此加速度不是恒量，运动学中匀变速直线运动公式不能用，由动能定理得W牵+W阻=1/2mv2m-1/2mv2……①其中W阻=-fs,W牵是一个变力的功，但因该变力的功率恒定，故可用W=Pt计算,这样①式变为Pt-fs=1/2mv2m-1/2mv2……②又因达到最大速度时F=f故vm=P/f……③联立解得：P=600kW.3.直线运动问题例:在某市区内,一辆小汽车在平直的公路上以速度vA向东匀速行驶,一位观光游客正由南向北从斑马线上横过马路,汽车司机发
7、现前方有危险(游客正在D处).经0.7s作出反应,紧急刹车,但仍将正步行至B处的游客撞伤,该汽车最终在C处停下,为了清晰了解事故现场,现以图模拟之:为了判断汽车司机是否超速行驶，警方派一警车以法定最高速度vm=14.0m/s行驶在同一马路的同一地段，在肇事汽车的起始制动点A紧急刹车，经14.0m停下来，在事故现场测得AB=17.5m、BC=14.0m、BD=2.6m问(1)该肇事汽车的初速度vA是多大?(2)游客横过马路的速度大小?(g取10m/s2)解析(1)以警车为研究对象,由动能定理,得-mg·s=1/2mv2-1/
8、2mv20将v0=14.0m/s,s=14.0m,v=0,代入得g=7.0m/s2因为警车行驶条件与肇事汽车相同，所以肇事汽车的初速度vA==21m/s(2)肇事汽车在出事点B的速度vB==14m/s肇事汽车通过AB段的平均速度V平均=（vA+vB）/2=（21+14）/2=17.5m/
