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第三讲 动能定理 功是能量变化的量度W = ΔE 我们都学过哪些力的功呢？ =ΔEK =ΔEG =ΔE弹 =ΔE机 =ΔE内 =ΔE电 一个最基本的观点：合力的功？单力的功？ ①重力功→？ ②弹力的功→？ ③摩擦力的功→？ 动摩擦、静摩擦 ④电场力的功 ⑤安培力的功→？ ⑥核力的功→？ ⑦图象F-s 图象v-t 动能定理是最重要的物理规律，应该对其应用熟练掌握！ 一个熟悉的情景： 描述：牛顿定律：F-f=ma 运动学公式： 动能定理表示式 动能定理： 动能定理描述总功与物体动能变化的关系 W总0 Ek变大 W总=0 Ek不变 W总0 Ek变小 解题要点： 1.对象——关注单体，选定研究的过程 注：研究过程，可以是整段的运动，也可以是运动的某个局部 2.受力——关注所有力的功（正、负）确定总功 3.状态——关注所选过程初末态动能 4.方程 —— 如图所示，物体在离斜面底端4米处由静止滑下，若动摩擦因数均为0.5，斜面倾角为370，斜面与平面间由一小段圆弧连接，求物体能在水平面上滑行多远？ 解：对象：物体； 过程：从开始下滑到停止； 受力分析如图 状态：初末态动能为0；方程： 结合几何关系可得：S平=1.6m 质量为m的跳水运动员从高为H的跳台上以速率v1 起跳，落水时的速率为v2 ，运动中遇有空气阻力，那么运动员起跳后在空中运动克服空气阻力所做的功是多少？ 解：对象—运动员 过程---从起跳到落水 受力分析---如图示 由动能定理列方程： 从误区说起： 误区一： 单力功与合力功不分，有些同学总是认为动力功量度动能的变化量。 一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m，这时物体的速度2 m/s，则下列说法正确的是( ) A．手对物体做功 12J ——单力功 B．合外力对物体做功 12J ——合力功 C．合外力对物体做功 2J ——合力功 D．物体克服重力做功 10 J ——单力功（重力功） 正确选项：ACD 高考摸拟题： 在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项。质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是：（g为当地的重力加速度）( ) A.他的动能减少了Fh ←合外力的功 B.他的重力势能增加了mgh ←重力的负功 (单力功) C.他的机械能减少了（F－mg）h ←阻力的功(单力功) D.他的机械能减少了Fh ←阻力的功(单力功) 正确选项：D 水平恒力F作用在物体上，物体在光滑水平面上沿力的方向移动s距离，恒力做功为W1，物体获得的动能为Ek1．若该恒力作用在同一物体上，物体在粗糙水平面上移动相同距离S，恒力做功为W2，物体获得的动能为Ek2则（ ） A．W1W2 Ek1Ek2 B．W1W2 Ek1=Ek2 C．W1=W2 Ek1Ek2 D．W1=W2 Ek1=Ek2 正确选项：C 误区一小结： 类比（物体产生加速度类比物体动能变化） 合力的瞬时效果→物体产生加速度 合力的功→物体动能变化 最简单的情景——只受一力“单力即合力” 理解相关知识的区别和联系 从误区说起 误区二：认为W总一定是合外力的功 考题：已知m=1kg，静止在μ=0.1的水平面上，现用水平外力F=2N拉其运动1m后撤去外力，问它还能走多远？ 答案：1m 误区二小结： 总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 求总功有两种方法： 一种是先求出合外力 ΣW＝ΣFS cosθ 另一种是 ΣW＝W1 +W2+W3+…… 从误区中发现：使用动能定理解题时，应优选长过程使用，给解题带来方便 一个熟悉的例题：铅球从1米高处掉入沙坑,已知铅球在下陷过程中受到沙子的平均阻力为铅球重力的20倍,则铅球在沙中下陷深度为多少米? （答案：约0.05m） 解法一 分段 自由下落： 进入沙坑： 解法二 全程 如图所示，ABCD是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧，BC为水平的，其距离d=0.5米，盆边缘的高度h=0.3米，在A处放一个质量为m的的小物块并让其从静止出发下滑，已知盆内侧壁是光滑的，而BC面与小物块间的动摩擦因数为μ=0.1，小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停的地点到B的距离为（ ） A、0.5米 B、0.25米 C、0.10米 D、0 解：对m：A---停 停在B点 正确选项：D 如图所示