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文档简介
动能 动能定理,龙卷风,海啸,【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:,利用水的动能,水力发电,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 (sin 37=0.6, cos37=0.8, g=10m /s2),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2,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?,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=FScos 直接运算,但可通过动能定理等方法求解.,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,【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fqE。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,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),全程法求往复运动路程,飞针穿玻璃,扑克穿木板,大口径穿甲弹,【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,首先画图示意.,脱 节,发 现,停 止,L,关闭油门,S2,S1,解:对机车应用动能定理便可解得: FL-(M-m)gs1=-1/2(M-m)v02 对末节车厢,根据动能定理有 -mgs2 =-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
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