3.3 动能定理的应用
1.进一步理解动能定理,能够运用动能定理分析和解决实际问题.(重点) 2.通过对动能定理的进一步深入分析,加深对动能定理内涵的准确把握,掌握应用动能定理的解题方法.(难点) 3.通过对案例的分析,找出案例中所体现的物理规律及解题方法.(重点)
一、合力做功与动能变化
1.合力做功的计算方法
求多个力对物体做功的总功时,应注意到功是一个标量,是一个过程量,方法有两种:一是分别求出物体受到的各个力做的功,然后再求代数和;二是先求出物体受到的合外力,然后求合外力做的功.
2.由动能增量计算合力做功
(1)首先找出物体在合力做功的一段时间内起始时刻的速率v1.
(2)然后找出物体在合力做功的一段时间末时刻的速率v2.
(3)计算动能的改变量为ΔEk=mv-mv.
(4)合外力做功为W=mv-mv.
运动员用F=10 N的力将一质量为m的足球踢出,足球踢出时的速度为v,足球被踢出后在地面上滚了x后停下来.运动员对足球做的功是多少?
提示:运动员做的功不能用运动员踢球的力乘以足球在地面上运动的距离来求,因为这两个物理量不是对应同一过程,可根据动能定理来求,即W=mv2.
二、由动能定理计算变力做功
1.当变力对物体做功时,很难根据功的公式W=Fs求出功,但根据功与动能变化的关系就可以方便地求出功.
2.运用动能定理分析解决问题的步骤
(1)明确要解决的问题,确定研究对象;
(2)分析研究对象的受力情况,确定外力(或合外力)对研究对象所做的功;
(3)明确研究对象在始、末状态的动能,确定动能增量;
(4)运用动能定理列出方程.