探究外力做功与物体动能变化的关系1.ppt

第三节,探究外力做功与物体动能变化的关系,一、功与能之间有着什么样的关系？,功能关系：做了多少功，就有多少能量发生了转化，功是能量转化的量度。,二、探究外力做功与物体动能变化的关系,运动的物体具有动能，做功可以改变物体的动能，如： 列车出站时，牵引力对车做功，列车的动能越来越大； 汽车进站时，摩擦力对汽车做负功(汽车克服摩擦力做功)，汽车的动能越来越小。,实验与探究,思考：外力做功与物体动能的变化有什么定量的关系吗？ 我们可以用什么方法验证我们的猜想？,思考与讨论,1、实验目的是什么？ 2、实验方法是什么？ 3、需要用到哪些器材？ 4、需要记录哪些数据？ 5、数据记录的表格如何设计？ 6、数据如何处理？,实验研究,记录数据：处理数据,实验结论,外力对物体做的功等于物体动能的变化。,理论推导,如图，质量为m的物体，在一恒定的水平拉力F作用下，以速度V1开始运动，经过位移S后速度增加到V2，已知物体与水平桌面的摩擦力恒为f。,请你根据牛顿第二定律和运动学公式推导外力做功与物体动能变化的关系。,推导过程,a=(F-f)/m,V22 V12 =2as,V22 V12 =2s(F-f)/m,F合=ma,Ek2 Ek1 =W,F合=F-f,动能定理,动能定理：合外力对物体做的功等于物体动能的变化。 即：W=Ek2 Ek1 由公式可知：当外力对物体做正功时，物体的动能 ；当外力对物体做负功时，物体的动能 。,增加,减少,例：,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，求物体从开始到最终停止运动的位移是多少？,FS1/f,练习1：,关于力做功和物体动能变化的关系，下列说法中，正确的是： ( ) A、若只有动力对物体做功，物体的动能就增加； B、若只有物体克服阻力做功，物体的动能就减少； C、外力对物体做功的代数和等于物体的末动能和初动能之差； D、动力和阻力都对物体做功时，物体的动能一定变化。,ABC,一辆汽车沿水平路面匀速运动，因故紧急刹车，测得刹车的痕迹为14m，从技术手册中查得该汽车在紧急刹车时车所受的阻力为车重的0.7倍，用动能定理求汽车刹车前的速度。,练习2：,14m/s,某消防队员体重为60kg，从一平台上跳下，下落2m后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使重心又下降了0.5m。如果在他缓冲过程中地面对脚的作用力不变，这个作用力有多大？(g取10m/s2),练习3：,3000N,一个人用力把一个质量为1kg的静止物体向上提升1m时，物体的速度达到2m/s，若g取10m/s2，则下列说法正确的是( ) A、人对物体做的功是12J B、合外力对物体做的功是2J C、物体克服重力做功为10J D、合外力对物体做功为12J,练习4：,ABC,如图，质量为m的木箱静止在地面上，一人用一根轻质弹簧将木箱缓慢提高h，若不计木箱的动能变化和弹簧的重力，则人做的功为 ( ) A、等于mgh， B、大于mgh， C、小于mgh， D、无法确定。,练习5：,B,两个材料相同的物体，甲的质量大于乙的质量，它们以相同的动能在同一水平面上滑行，最后都静止，则它们的滑行距离相比较，正确的是： ( ) A、乙大， B、甲大， C、一样大， D、无法确定。,练习6：,A,一个重0.5kg的足球静止在地面上，一名运动员用200N的力去踢这个足球，足球以10m/s的速度飞出去，运动了20m后停下来，运动员对足球做的功是 ( ) A、2000J B、4000J C、25J D、50J,练习7：,C,一质量为1kg的滑块，以4m/s的初速度在光滑的水平面上向左运动，从某一时刻起，一方向向右的水平力作用于滑块，经过一段时间，滑块的速度变为向右，大小也为4m/s ，则这段时间内水平力对滑块做的功为：( ) A、0， B、8J，C、16J，D、32J。,练习8：,A,如图，斜面AB光滑，水平面BC粗糙，A距B的高