2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修2 第8章机械能守恒定律8.3动能和动能定理(4)课件

动能动能定理\n【例1】风力发电是一种环保的电能获取方式.图为某风力发电站外观图.设计每台风力发电机的功率为40kW.实验测得风的动能转化为电能的效率约为20%,空气的密度是1.29Kg/m3,当地水平风速约为10m/s,问风力发电机的叶片长度约为多少才能满足设计要求？风力发电：\n利用水的动能水力发电\n动能定理的应用——求多过程问题（全程）【例2】如图所示,m=50kg滑雪运动员在离斜坡底端AB=5m处由A点静止开始下滑,然后滑到由小圆弧与斜坡连接的水平面上,若运动员与斜坡及水平面的动摩擦因数均为0.4,斜面倾角为37°,求：（1）物体能在水平面上滑行多远？（2）最后静止的C点离O点距离（sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2）ABCO\n若沿AB’滑下来,最终运动员在水平面上静止的位置在哪？运动员速度为v由C开始沿CB刚好滑回到A速度为0,求：v的大小？由C开始沿CB’刚好滑回到A速度为0,求：v的大小？【例2】变式1【例2】变式2ABCOB’37°\n动能定理的应用——曲线（变力）多过程问题（全程）例2拓展：如图所示,m=50kg运动员在距离水平面A0=3m高处由A点静止沿AB曲面开始下滑,然后滑到与曲面连接的水平面上,最后静止在C点,BC=3.5m,若运动员与水平面的动摩擦因数为0.4,求：（1）运动员在滑下曲面过程中摩擦力所做功？OABC\n动能定理的应用——求变力功【例3】如图所示,质量为m的小球用长L的细线悬挂而静止在竖直位置.用水平拉力F缓慢地拉将小球拉到细线与竖直方向成θ角的位置.在此过程中,（1）重力做的功是多少？（2）拉力F做的功是多少？变力做功不能应用公式W=FScosθ直接运算,但可通过动能定理等方法求解.θLmF\n动能定理和牛顿运动定律（匀变速直线运动规律）比较：牛顿运动定律不仅重视物体运动的初、末位置时状态,而且还重视中间过程的运动状态；动能定理只重视力做功时物体运动的初、末位置时状态,不涉及中间过程的运动状态.应用动能定理全程处理.曲线运动过程涉及功和能（变力较多）用动能定理\n【例4】一个质量为m、带有电荷－q的小物体,可在水平轨道Ox上运动,O端有一与轨道垂直的固定墙．轨道处于匀强电场中,场强大小为E,方向沿Ox轴正方向,如图所示,小物体以速度v0从x0点沿Ox轨道运动,运动时受到大小不变的摩擦力f作用；且f＜qE.设小物体与墙碰撞时不损失机械能,且电量保持不变,求它在停止运动前所通过的总路程S？动能定理——全程法求往复运动路程注意电场力做功与摩擦力做功的特点oxx0Ev0oxx0Ev0\nθLmF动能定理应用：变力做功多过程（全程）、曲线动能定理处理功、能问题,复杂过程,曲线（变力）oxx0Ev0ABCOB’37°全程法求往复运动路程\n飞针穿玻璃扑克穿木板\n大口径穿甲弹\n【例5】总质量为M的列车沿水平直线轨道匀速前进,其末节车厢质量为m,中途脱节,司机发觉时,机车已行驶了L的距离,于是立即关闭油门,除去牵引力.设阻力与质量成正比,机车的牵引力是恒定的,当列车的两部分都停止时,它们的距离是多少?动能定理运用——多个物体多过程问题\n首先画图示意.脱节发现停止L关闭油门S2S1\n解:对机车应用动能定理便可解得:FL-(M-m)g·s1=-1/2(M-m)v02对末节车厢,根据动能定理有-mg·s2=-1/2mv02而△s=s1-s2.由于原来列车匀速运动,所以F=Mg.以上方程联立解得△s=ML/(M-m)【例5】总质量为M的列车沿水平直线轨道匀速前进,其末节车厢质量为m,中途脱节,司机发觉时,机车已行驶了L的距离,于是立即关闭油门,除去牵引力.设阻力与质量成正比,机车的牵引力是恒定的,当列车的两部分都停止时,它们的距离是多少?\n谢谢各位！