探究外力做功与物体动能的变化.ppt

探究合外力做功与物体动能变化的关系;一、实验与探究 1．实验目的：探究外力做功与物体动能变化的关系。;2．实验方法：让物体自由下落，下落过程经过A、B两点，测出A、B两点的高度差hAB和A、B两点的速度vA、vB，则重力做的功为WG＝________。动能变化为：ΔEk＝_____________验证WG与ΔEk的关系。;４、实验步骤: (1)按图把打点计时器安装在铁架台上，用导线把打点计时器与电源连接好。;(5)在打好点的纸带中挑选点迹清晰的一条纸带，在起始点标上0，以后依次标上1,2,3……用刻度尺测出对应下落高度h1、h2、h3…….;;5．结论：合力对物体所做的功等于物体动能的变化。;(2)注意事项 ①打点计时器要竖直架稳，使两限位孔在同一竖直线上。 ②释放纸带时，应使重物靠近打点计时器。 ③保持提起的纸带竖直，先接通电源再松开纸带。 ④测量下落高度时，应从起点量起，选取的计数点要离起始点远些??纸带不宜过长。;二、理论推导;2、动能定理的理解;3、应用动能定理解题思路与一般步骤：;例1：质量为m的物体在水平恒力Ｆ的作用下，由静止开始前进s1后撤去力Ｆ，物体与水平面的摩擦力恒为f，物体从开始到最终停止运动的位移是多少？;【解析】方法一：如图所示，物体受到四个力作用，只有两个力做功：F做正功，f做负功。由受力分析得：N＝mg－Fsinθ，;例2：如图所示，质量为m的物体在与水平方向成θ角的恒力F作用下,由静止开始运动，物体与水平地面间 的动摩擦因数为μ，当物体发生的位移为s 时，物体的动能是多少？物体的速度是多少？;例3:一架喷气式飞机，质量ｍ＝5×103 kg，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s＝5.3×102ｍ时，达到起飞速度ｖ＝60ｍ/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞 机重量的0.02倍(ｋ＝0.02)，求飞 机受到的牵引力。;【方法总结】 此题既可用牛第二定律结合运动学公式求解，也可用动能定理求解。用动能定理求解的关健： (1)正确受力分析； (2)求出各个力做的功(特别要注意功的正、负)。;例4：(双选)(2012·广州调研)如图所示，滑雪者由静止开始沿斜坡从A点自由滑下，然后在水平面上前进至B点停下。已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数皆为μ，滑雪者(包括滑雪板)的质量为m。A、B两点间的水平距离为L，A、B两点间的竖直距离为h。在滑雪者经过AB段运动的过程中，克服摩擦力做的功( 　) A．大于μmgL　　 B．等于μmgL C．小于mgh D．等于mgh;例5：如图所示，质量为m的小球用长为L的轻质细线悬于O点，与O点处于同一水平线上的P点处有一个光滑的细钉，已知OP=L/2，在A点给小球一个水平向左的初速度v0，发现小球 恰能到达跟P点在同一竖直线上的最高点B。则： (1)小球到达B点时的速率？ (2)若不计空气阻力，则初速度v0为多少？ (3)若初速度 ，则在小球从A到B的过程中 克服空气阻力做了多少功？;相关链接;例6：如图二所示，质量为m的物体，被经过光滑小孔的细绳牵引，且在光滑的水平面上做匀速圆周运动，拉力大小为F，转动半径为 R，当拉力增大到时6F，物体仍做匀速圆周运动，此时的半径为0.5R。求在这一过程中，拉力对物体所做的功。;;例8：一列总质量为M的列车，沿平直铁路匀速行驶。某时刻，其质量为m的末节车厢脱钩，司机发觉时，车的前部自脱钩处又行驶了距离L，司机立即关闭发动机。设车所受阻力与车重成正比，机车的牵引力恒定。求列车的两部分最后都停下来时，其间的距离是多少？ ;例9;例10：(2012·广州调研)一轻弹簧的左端固定在墙壁上，右端自由, 一质量为m的滑块从距弹簧右端L0的P点以初速度v0正对弹簧运动, 如图所示。滑块与水平面的动摩擦因数为μ， 在与弹簧碰后反弹回来，最终停在距P点为L1 的Q点，求：在滑块与弹簧碰撞过程中弹簧最 大压缩量为多少？;例11:如图所示，质量为m的小球被系在轻绳的一端，在竖直平面内作半径为R的圆周运动，运动过程中小球受到空气阻力的作用。设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张力 为7mg，此后小球继续作圆周运动，经过半个圆周恰能 通过最高点，求在此过程中小球克服空气阻力所做的 功为多少？;例12：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=0.50米，盆边缘的高度h=0.30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=0.10，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;;例14:如图，质量m=0.