浅谈动能定理的应用.doc

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1、浅谈动能定理的应用陈超众动能定理是高屮物理的一个重要定理，也是高考屮的一个热点。因此对于每一个高屮牛來说，在物理的学习屮，都必须能灵活地运用动能定理。下面谈谈关于动能定理的应用。动能定理的内容是：外力对物体所做功的代数和等于物体动能的增量。其数学表达式为：应用动能定理时必须注意以下几点：(1)应用动能定理解题时，在分析过程的基础上，无须深究物体运动状态过程中变化的细节，只须考虑整个过程中各个力做的总功及物体的初动能和末动能。(2)动能定理的研究对象是单个物体，作用在物体上的外力包括所有的力，因此必须对物体进行受力分析。(3)动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参照

2、系，一燉以地面为参照系。(4)求总功可分为下述两种情况：①若各恒力同时作用一段位移，可先求出物体所受的合外力，再求总功；也可用总功等于各力所做功的代数和的方法求。②若各力不同时对物体做功，总功应为各阶段各力做功的代数和。动能定理是功能基木关系Z—,凡是涉及力所引起的位移而不涉及加速度的问题，应用动能定理分析讨论，常比牛顿笫二定律简捷。应川动能定理的解题步骤：A.选取研究对象，明确并分析运动过程。B.分析受力及各力做功的情况，冇哪些力？冇哪些力做功？在哪段位移过程中做功？正功还是负功？做了多少功。最后求出各个力做功的代数和。C.明确过程始末状态的动能昭及®2。D.列方程

3、=Ek2-Ekl,必要时注意分析题冃的隐含条件，补充方程进行求解。例1.一物体质量为m=lOkg,在平行于斜面的恒定拉力F作用下沿斜面向上运动，斜血与物体间的动摩擦因数为“=0.1,当物体运动到斜面中点时，去掉力F,物体刚好可运动到斜面顶端停下。设斜面倾角为&=30°,取g=l()m/?,求拉力F。解析：取物体为研究对象，在斜而下半段物体受四力：重力mg,拉力F,斜而的支持力N和摩擦力f=jLimgcos9o受力分析如图1所示。在斜面上半段去掉F,其它力都不变。设斜面长为S,对物体从斜面底端运动至顶端的过程，由动能定理有：F•/.mgScos0-mgSsin30°=0

4、解得：F=117.32V小结：物体的运动尽管有两个不同的阶段，但我们仍可把物体运动的全过程当作一个整体，只考虑始末状态的动能和外界对物体所做的总功。例2・如图2所示，质量为m=2kg的小球，从半径R=0.5m的半圆形槽的边缘A点沿内表而开始下滑，到达最低点B的速度u=2m/so求在弧AB段阻力对物体所做的功W,。(g取10/77/S2)解析：物体在弧AB段运动过程中受重力、弹力和阻力作用，其中弹力和阻力是变力,但在此过程中弹力对小球不做功；重力是悝力，在这一过程屮，重力的功=mgRo由动能定理冇：解得：Wf=一%=-mgR19=-x2x22-2x10x052=-6J小

5、结：动能定理既适用于肓线运动，也适用于1111线运动，既适用于恒力做功，也适用于变力做功。力做功时可以是连续的，也可以是不连续的，可以是在一条直线上的，也可以是不在一条肓线上的。