高中物理 7.7动能和动能定理课件1 新人教版必修2.ppt

第五章机械能及其守恒定律,7.7动能和动能定理,一、动能的概念,物体由于运动而具有的能叫做动能,二、动能的表达式,在光滑的水平面上有一个质量为m的物体，在与运动方向相同的水平恒力的作用下发生一段位移，速度由v1增加到v2，求这个过程中该力所做的功。,二、动能的表达式,二、动能的表达式,动能的表达式,物体的质量,物体的速度,物体的动能,1、物体的动能等于它的质量跟它的速度平方的乘积的一半,2、动能是标量，是一个状态量单位是焦耳（J）,力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。,三、动能定理,动能定理,W合Ek2Ek1,合力做的功,末态的动能,初态的动能,动能定理：合力对物体所做的功等于物体动能的变化。,1、合力做正功，即W合，Ek2Ek1，动能增大,2、合力做负功，即W合，Ek2Ek1，动能减小,思考：合力做功时动能如何变化？,说明,W合Ek2Ek1,过程量,状态量,状态量,既适用于直线运动，也适用于曲线运动；既适用于恒力做功，也适用于变力做功；既适用于单个物体，也适用于多个物体；既适用于一个过程，也适用于整个过程。,动能定理的适用范围：,做功的过程伴随着能量的变化,类型一：质量为m的物体在光滑水平面上，受与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移l，速度从v1增加到v2,思考：外力做功,类型三：质量为m的物体在与运动方向相同的恒力F的作用下，沿粗糙水平面运动了一段位移l，受到的摩擦力为Ff，速度从v1变为v2,类型二：质量为m的物体在水平粗糙面上受到摩擦力Ff的作用下发生一段位移l，速度从v1减小到v2,分析,课本例题1,一架喷气式飞机，质量m=5.0103kg，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移达到l=5.3102m时，速度达到起飞速度v=60m/s。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍。求飞机受到的牵引力。,课本例题2,一质量为m、速度为v0的汽车在关闭发动机后于水平地面滑行了距离l后停了下来。试求汽车受到的阻力。,用动能定理解题的一般步骤：确定研究对象和研究过程。分析物理过程，分析研究对象在运动过程中的受力情况，画受力示意图，及过程状态草图，明确各力做功情况，即是否做功，是正功还是负功。找出研究过程中物体的初、末状态的动能（或动能的变化量）根据动能定理建立方程，代入数据求解，对结果进行分析、说明或讨论。,例5.从离地面H高处落下一只质量为m的小球，小球在运动过程中所受到的空气阻力大小恒为f，而小球与地面相碰后，能以相同大小的速率反弹，则小球从释放开始，直至停止弹跳为止，所通过的总路程为?,解：皮球运动的整个过程据动能定理：mgH-fS=0f=kmg得：S=H/k,AD,C,C,9.一质量为2kg的滑块，以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行，从某时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间，滑块的速度变为向右，大小为4m/s，在这段时间里，水平力做的功为多大？,简析：因始末动能相等，由动能定理知水平力做的功为0,10.物体在水平恒力的作用下沿粗糙水平面运动，在物体的速度有0增为V的过程中，恒力做功为W1；在物体的速度有V增为2V的过程中，恒力做功为W2，求W1与W2的比值.,12.用竖直向上30N的恒力F将地面上质量为m=2kg的物体由静止提升H=2m后即撤去力F，物体落地后陷入地面之下h=0.1m停下来.取g=10m/s2,不计空气阻力，求地面对物体的平均阻力大小.,13.如图,光滑水平薄板中心有一个小孔,在孔内穿过一条质量不计的细绳,绳的一端系一小球,小球以O为圆心在板上做匀速圆周运动,半径为R,此时绳的拉力为F,若逐渐增大拉力至8F,小球仍以O为圆心做半径为0.5R的匀速圆周运动,则此过程中绳的拉力做的功为_.,B,质量为m的物体在光滑水平桌面上静止，系在物体上轻绳跨过光滑的定滑轮，另一端由地面上以速度v0向右匀速走动的人拉着，人从桌子的边缘开始向右行至绳和水平方向成30角处，在此过程中人所做的功为:,一辆车通过一根跨过定滑轮的绳PQ提升井中质量为m的物体，如图所示：绳的P端拴在车后的挂钩上，Q端拴在物体上，设绳的总长不变；绳的质量、定滑轮的质量和尺寸、滑轮上的摩擦都忽略不计开始时，车在A点，左右两侧绳都已绷紧并且是竖直的，左侧绳绳长为H提升时，车加速向左运动，沿水平方向从A经过B驶向C设A到B的距离也为H，车经过B点时的速度为vB求车由A移到B的过程中，绳Q端的拉力对物体做的功？,被竖直上抛物体的初速度与回到抛出点时速度大小之比为k，空气阻力在物体运动过程中大小不变，则重力与空气阻力的大小之比等于:,(K2+1)/(k2-1),如图所示，斜面的倾角为，质量为m的物体距挡板P距离为S0，以初速度v0沿斜面下滑。物体与斜面的动摩擦因数为，物体所受摩擦力小于物体沿斜面的下滑力。若物体每次与挡板相碰均无机械能损失，求物体通过的路程是多大？,上端悬点为O的细绳长度L=1m，其下端系一小球m，自悬绳与竖直方向成60角处由静止释放，若在O点正下方适当位置有一水平长钉O1，当小球运动到最低点后又以O1为圆心做圆周运动，且小球经过圆周轨道最高点时绳上拉力刚好减小到零，试计算O1的确切位置。,故O1位于O点正下方的距离为OO1=0.8m,物块从光滑曲面上的P点自由滑下，通过粗糙的静止水平传送带以后落到地面上的Q点，若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来，使传送带随之运动，如图所示，再把物块放到P点自由滑下则（）A.物块将仍落在Q点B.物块将会落在Q点的左边C.物块将会落在Q点的右边D.物块有可能落不到地面上,图5-1-4,如图所示，质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动.已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离L，子弹进入木块的深度为s.若木块对子弹的阻力f视为恒定，则下列关系式中正确的是AfL=1/2Mv2Bfs=1/2mv2Cfs=1/2mv021/2（Mm）v2Df（Ls）=1/2mv021/2mv2,S,L,ACD,质量为1kg的物体在粗糙的水平面上滑行，其动能和位移变化情况如图所示，则物体与地面间的动摩擦因数=，滑动过程持续的时间是s（g取10m/s2）,解析:小球在圆周最低点时,设速度为v1则设小球恰能通过最高点的速度为v2则设转过半个圆周过程中小球克服空气阻力做的功为W,由动能定理得由解得W=mgR/2,选项C正确.,答案:C,物体质量为10kg，在平行于斜面的拉力F作用下沿斜面向上运动，斜面与物体间的动摩擦因数为0.1，当物体运动到斜面中点时，去掉拉力F，物体刚好能运动到斜面顶端停下，斜面倾角为30，求拉力F多大？（g取10m/s2）,电动机通过一绳子吊起质量为8kg的物体，绳的拉力不能超过120N电动机的功率不能超过1200W，要将此物体由静止起吊用最快方式吊