章末總結(jié),動能的變化與機(jī)械功,動能表達(dá)式：Ek_,mv2/2,動能定理,內(nèi)容：外力對物體所做的功等于物體動能的_,表達(dá)式：,W_,增量,實驗探究,WEk2Ek1,W,Ek,功,概念：力對物體所做的功，等于_的大小、_的大小、力與位移的夾角的余弦這三者的乘積.,公式：WFscos；,當(dāng)90時，W0；當(dāng)90時，W0；當(dāng)90時，W0,含義：功是能量變化的量度.,力,位移,動能的變化與機(jī)械功,功率,概念：功跟完成這些功所用時間t的比值.,公式：,P_(平均功率)：,PFv(平均功率或瞬時功率),W/t,動能表達(dá)式,動能定理,功,機(jī)車以恒定功率啟動,加速度減小的加速運(yùn)動,以最大速度做勻速直線運(yùn)動,機(jī)車以恒定加速度啟動,勻加速直線運(yùn)動,加速度減小的加速運(yùn)動,以最大速度做勻速直線運(yùn)動,專題整合區(qū),一、功和功率的計算,二、對動能定理的理解與應(yīng)用,三、動能定理和動力學(xué)方法的綜合應(yīng)用,一、功和功率的計算,1功的計算方法,(1)定義法求功：,專題整合區(qū),恒力對物體做功大小的計算式為WFscos，式中為F、s二者之間的夾角.,(2)利用功率求功：,此方法主要用于在發(fā)動機(jī)功率保持恒定的條件下，求牽引力做的功,(3)利用動能定理或功能關(guān)系求功,由此可知，恒力做功大小只與F、s、這三個量有關(guān)，與物體是否還受其他力、物體的運(yùn)動狀態(tài)等因素?zé)o關(guān),一、功和功率的計算,2功率的計算方法,(1)PW/t：,專題整合區(qū),此式是功率的定義式，適用于任何情況下功率的計算,(2)PFv：,當(dāng)v是瞬時速度時，此式計算的是F的瞬時功率；當(dāng)v是平均功率時，此式計算的是F的平均功率,既適用于人或機(jī)械做功功率的計算，也適用于一般物體做功功率的計算；既適用于合力或某個力做功功率的計算，也適用于恒力或變力做功功率的計算；一般用于求解某段時間內(nèi)的平均功率,例1物體在合外力作用下做直線運(yùn)動的vt圖象如圖所示，下列表述不正確的是()A在00.5s內(nèi)，合外力的瞬時功率逐漸增大B在02s內(nèi)，合外力總是做負(fù)功C在0.5s2s內(nèi)，合外力的平均功率為零D在03s內(nèi)，合外力所做總功為零,返回,專題整合區(qū),一、功和功率的計算,解析,動能定理一般應(yīng)用于單個物體，研究過程可以是直線運(yùn)動，也可以是曲線運(yùn)動；既適用于恒力做功，也適用于變力做功；既適用于各個力同時作用在物體上，也適用于不同的力分階段作用在物體上，凡涉及力對物體做功過程中動能的變化問題幾乎都可以使用，但使用時應(yīng)注意以下幾點：,專題整合區(qū),二、對動能定理的理解與應(yīng)用,1明確研究對象和研究過程，確定初、末狀態(tài)的速度情況,2對物體進(jìn)行正確的受力分析(包括重力、彈力等)，弄清各力做功大小及功的正、負(fù)情況,3有些力在運(yùn)動過程中不是始終存在，物體運(yùn)動狀態(tài)、受力等情況均發(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，正確表示出總功,4若物體運(yùn)動過程中包含幾個不同的子過程，解題時，可以分段考慮，也可視為一個整體過程考慮，列出動能定理方程求解,例2汽車發(fā)動機(jī)的額定功率為60kW，汽車的質(zhì)量為5103kg，汽車在水平路面上行駛時，阻力是車的重力的0.05倍，若汽車始終保持額定功率不變，取g10m/s2，則從靜止啟動后，求：(1)汽車所能達(dá)到的最大速度是多大？(2)當(dāng)汽車的加速度為1m/s2時，速度是多大？(3)如果汽車由啟動到速度變?yōu)樽畲笾岛螅R上關(guān)閉發(fā)動機(jī)，測得汽車在關(guān)閉發(fā)動機(jī)前已通過624m的路程，求汽車從啟動到停下來一共經(jīng)過多少時間？,專題整合區(qū),返回,二、對動能定理的理解與應(yīng)用,（1）當(dāng)汽車速度v達(dá)到最大值vm時，牽引力大小減至與阻力f大小相同,（2）F牽maf7.5103N,例2汽車發(fā)動機(jī)的額定功率為60kW，汽車的質(zhì)量為5103kg，汽車在水平路面上行駛時，阻力是車的重力的0.05倍，若汽車始終保持額定功率不變，取g10m/s2，則從靜止啟動后，求：(1)汽車所能達(dá)到的最大速度是多大？(2)當(dāng)汽車的加速度為1m/s2時，速度是多大？(3)如果汽車由啟動到速度變?yōu)樽畲笾岛?，馬上關(guān)閉發(fā)動機(jī)，測得汽車在關(guān)閉發(fā)動機(jī)前已通過624m的路程，求汽車從啟動到停下來一共經(jīng)過多少時間？,專題整合區(qū),返回,二、對動能定理的理解與應(yīng)用,（3）設(shè)由啟動到速度最大歷時為t1，關(guān)閉發(fā)動機(jī)到停止歷時t2,專題整合區(qū),三、動能定理和動力學(xué)方法的綜合應(yīng)用,動能定理常與平拋運(yùn)動、圓周運(yùn)動相結(jié)合，解決這類問題要特別注意：,(1)與平拋運(yùn)動相結(jié)合時，要注意應(yīng)用運(yùn)動的合成與分解的方法，如分解位移或分解速度求平拋運(yùn)動的有關(guān)物理量,(2)與豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動相結(jié)合時，應(yīng)特別注意隱藏的臨界條件：,有支撐效果的豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動，物體能過最高點的臨界條件為vmin0.,沒有支撐效果的豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動，物體能過最高點的臨界條件為vmin.,返回,專題整合區(qū),三、動能定理和動力學(xué)方法的綜合應(yīng)用,例3如圖所示，質(zhì)量m0.1kg的金屬小球從距水平面h2.0m的光滑斜面上由靜止開始釋放，運(yùn)動到A點時無能量損耗，水平面AB是長2.0m的粗糙平面，與半徑為R0.4m的光滑的半圓形軌道BCD相切于B點，其中圓軌道在豎直平面內(nèi)，D為軌道的最高點，小球恰能通過最高點D，求：(g10m/s2)(1)小球運(yùn)動到A點時的速度大??；(2)小球從A運(yùn)動到B時摩擦阻力所做的功；(3)小球從D點飛出后落點E與A的距離,只有重力做功,摩擦力做負(fù)功,只有重力做負(fù)功,2m,(1)滑到A點的過程，由動能定理：,(2)在D點：,專題整合區(qū),三、動能定理和動力學(xué)方法的綜合應(yīng)用,例3如圖所示，質(zhì)量m0.1kg的金屬小球從距水平面h2.0m的光滑斜面上由靜止開始釋放，運(yùn)動到A點時無能量損耗，水平面AB是長2.0m的粗糙平面，與半徑為R0.4m的光滑的半圓形軌道BCD相切于B點，其中圓軌道在豎直平面內(nèi)，D為軌道的最高點，小球恰能通過最高點D，求：(g10m/s2)(1)小球運(yùn)動到A點時的速度大??；(2)小球從A運(yùn)動到B時摩擦阻力所做的功；(3)小球從D點飛出后落點E與A的距離,只有重力做功,摩擦力做負(fù)功,只有重力做負(fù)功,2m,水平方向勻速sBEvDt0.8m,返回,專題整合區(qū),三、動能定理和動力學(xué)方法的綜合應(yīng)用,例3如圖所示，質(zhì)量m0.1kg的金屬小球從距水平面h2.0m的光滑斜面上由靜止開始釋放，運(yùn)動到A點時無能量損耗，水平面AB是長2.0m的粗糙平面，與半徑為R0.4m的光滑的半圓形軌道BCD相切于B點，其中圓軌道在豎直平面內(nèi)，D為軌道的最高點，小球恰能通過最高點D，求：(g10m/s2)(1)小球運(yùn)動到A點時的速度大小；(2)小球從A運(yùn)動到B時摩擦阻力所做的功；(3)小球從D點飛出后落點E與A的距離,只有重力做功,摩擦力做負(fù)功,只有重力做負(fù)功,2m,(2)從A點到D點，由動能定理：,專題整合區(qū),三、動能定理和動力學(xué)方法的綜合應(yīng)用,例3如圖所示，質(zhì)量m0.1kg的金屬小球從距水平面h2.0m的光滑斜面上由靜止開始釋放，運(yùn)動到A點時無能量損耗，水平面AB是長2.0m的粗糙平面，與半徑為R0.4m的光滑的半圓形軌道BCD相切于B點，其中圓軌道在豎直平面內(nèi)，D為軌道的最高點，小球恰能通過最高點D，求：(g10m/s2)(1)小球運(yùn)動到A點時的速度大??；(2)小球從A運(yùn)動到B時摩擦阻力所做的功；(3)小球從D點飛出后落點E與A的距離,只有重力做功,摩擦力做負(fù)功,只有重力做負(fù)功,2m,自我檢測區(qū),1,2,3,1(功和功率的計算)如圖所示，一質(zhì)量為1.2kg的物體從傾角為30、長度為10m的光滑斜面頂端由靜止開始下滑則()A物體滑到斜面底端時重力做功的瞬時功率是60WB物體滑到斜面底端時重力做功的瞬時功率是120WC整個過程中重力做功的平均功率是30WD整個過程中重力做功的平均功率是60W,1,2,3,A,動能定理,C,2(對動能定理的應(yīng)用)如圖所示，質(zhì)量為m0.5kg的小球從距離地面高H5m處自由下落，到達(dá)地面時恰能沿凹陷于地面的半圓形槽運(yùn)動，半圓形槽的半徑R0.4m，小球到達(dá)槽最低點時速率恰好為10m/s，并繼續(xù)沿槽運(yùn)動直到從槽左端邊緣飛出且沿豎直方向上升、下落，如此反復(fù)幾次，設(shè)摩擦力大小恒定不變，g取10m/s2，空氣阻力不計，求：(1)小球第一次飛出半圓形槽上升的距水平地面的最大高度h為多少；(2)小球最多能飛出槽外幾次,1,2,3,解析,W克f,W克f,解析(1)對小球下落到最低點的過程,從小球下落到第一次飛出到達(dá)最高點,mg(Hh)2Wf00,2(對動能定理的應(yīng)用)如圖所示，質(zhì)量為m0.5kg的小球從距離地面高H5m處自由下落，到達(dá)地面時恰能沿凹陷于地面的半圓形槽運(yùn)動，半圓形槽的半徑R0.4m，小球到達(dá)槽最低點時速率恰好為10m/s，并繼續(xù)沿槽運(yùn)動直到從槽左端邊緣飛出且沿豎直方向上升、下落，如此反復(fù)幾次，設(shè)摩擦力大小恒定不變，g取10m/s2，空氣阻力不計，求：(1)小球第一次飛出半圓形槽上升的距水平地面的最大高度h為多少；(2)小球最多能飛出槽外幾次,1,2,3,解析,W克f,W克f,臨界即恰好運(yùn)動到邊緣時減速到0,應(yīng)取n6次,1,2,3,3(動能定理和動力學(xué)方法的綜合應(yīng)用)如圖所示，固定在水平地面上的工件，由AB和BD兩部分組成，其中AB部分為光滑的圓弧，圓心為O，AOB37，圓弧的半徑R0.5m；BD部分水平，長度為0.2m，C為BD的中點現(xiàn)有一質(zhì)量m1kg、可視為質(zhì)點的物塊從A端由靜止釋放，恰好能運(yùn)動到D點(g10m/s2，sin370.6，cos370.8)求：(1)物塊運(yùn)動到B點時，對工件的壓力大小；(2)為使物塊恰好運(yùn)動到C點靜止，可以在物塊運(yùn)動到B點后，對它施加一豎直向下的恒力F，F(xiàn)應(yīng)為多大？,在B點:,動能定理,由A到B點，由動能定理:,1,2,3,3(動能定理和動力學(xué)方法的綜合應(yīng)用)如圖所示，固定在水平地面上的工件，由AB和BD兩部分組成，其中AB部分