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《拓展课 动能定理的综合应用》机械能守恒定律PPT优质课件

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《拓展课 动能定理的综合应用》机械能守恒定律PPT优质课件 详细介绍:

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《拓展课 动能定理的综合应用》机械能守恒定律PPT优质课件

知识拓展

拓展点一 动能定理与牛顿运动定律的比较

1.理解比较

2.应用比较

[试题案例]

[例1] 如图所示,一质量为2 kg的铅球从离地面2 m高处自由下落,陷入沙坑2 cm深处,求沙子对铅球的平均阻力大小。(g取10 m/s2)

解析 法一 应用牛顿第二定律与运动学公式求解。

设铅球做自由落体运动到沙面时的速度为v,则有v2=2gH。

在沙坑中的运动阶段,设铅球做匀减速运动的加速度大小为a,则有v2=2ah。

法二 应用动能定理分段求解。

法三 应用动能定理全程求解。

铅球下落全过程都受重力,只有进入沙中铅球才受阻力Ff,重力做功WG=mg(H+h),阻力做功Wf=-Ffh。由动能定理得mg(H+h)-Ffh=0-0,代入数据得Ff=2 020 N。

答案 2 020 N

[针对训练1] 如图是冰上体育比赛“冰壶运动”的场地示意图(冰面水平)。在某次训练中,甲队员将质量m=20 kg的一个冰壶从左侧的A处向右推出,冰壶沿中心线运动到与A点相距为x=30 m的营垒中心O处恰好停下。此后,乙队员将完全相同的第二个冰壶同样在A处向右推出,冰壶从A处运动到O处经过的时间为t=10 s。已知两个冰壶与冰面间的动摩擦因数都为μ=0.02,冰壶都可视为质点,取g=10 m/s2。求:

(1)第一个冰壶被推出时的动能;

(2)第二个冰壶即将碰到第一个冰壶时的速度大小。

拓展点二 动能定理与图像的结合

分析动能定理和图像结合的问题时一定要弄清图像的物理意义,要特别注意图像的形状、交点、截距、斜率、面积等信息,并结合运动图像构建相应的物理模型,选择合理的规律求解有关问题。

方法总结 “三步法”分析动能定理结合图像问题

[针对训练2] (多选)在平直公路上,汽车由静止开始做匀加速运动,当速度达到vm后立即关闭发动机直到停止,v-t图像如图所示。设汽车的牵引力为F,摩擦力为Ff,全过程中牵引力做功W1,克服摩擦力做功W2,则(  )

A.F∶Ff=1∶3  B.F∶Ff=4∶1

C.W1∶W2=1∶1 D.W1∶W2=1∶3

拓展点三 利用动能定理处理曲线运动的多过程问题

1.平抛运动、圆周运动属于曲线运动,若只涉及位移和速度而不涉及时间,应优先考虑用动能定理列式求解。

2.用动能定理解题,关键是对研究对象进行准确的受力分析及运动过程分析,并画出物体运动过程的草图,让草图帮助我们理解物理过程和各量关系。

3.若物体的运动过程包含多个运动阶段,可分段应用动能定理,也可全程运用动能定理。若不涉及中间量,全程应用动能定理更简单、更方便。若涉及多个力做功,应注意力与位移的对应性。

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