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动能和动能定理(1)一、学习目标1知道动能的符号、单位和表达式,会根据动能的表达式计算物体的动能2能从牛顿第二定律与运动学公式导出动能定理,理解动能定理的物理意义3能应用动能定理解决简单的问题二、知识要点1动能(1)动能的概念定义:物体由于 而具有的能,用ek表示表达式:ek ,式中v是 速度(2)动能的特点动能是 ,只有正值,与物体的速度方向 动能是状态量,它表示物体在某个状态下具有一定的速度时,也就具有一定的动能2动能定理(1)动能定理的内容力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中动能的 ,这个结论叫做动能定理(2)表达式:wek2ek1.其中ek2mv22 表示一个过程的末动能,ek1mv12 表示这个过程的初动能w表示这个过程中合外力做的功(3)关于动能定理的几点说明w的含义:包含重力在内的所有外力所做功的 w与ek的关系: 是引起物体动能变化的原因如果合力对物体做正功,物体的动能增加;如果合力对物体做负功,物体的动能减少;如果合力对物体不做功,物体的动能不变3应用动能定理解题的一般步骤(1)选取研究对象(通常是单个物体),明确它的运动过程(2)对研究对象进行受力分析,明确各力做功的情况,求出外力做功的代数和(3)明确物体在初、末状态的动能ek1、ek2.(4)列出动能定理的方程wek2ek1,结合其他必要的解题方程,求解并验算三、典型例题 例1关于对动能的理解,下列说法正确的是 ()a动能是普遍存在的机械能的一种基本形式,凡是运动的物体都具有动能b动能总是正值,但对于不同的参考系,同一物体的动能大小是不同的c一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化,但速度变化时,动能不一定变化d动能不变的物体,一定处于平衡状态例2. 一架喷气式飞机,质量m5.0103 kg,起飞过程中从静止开始滑跑当位移达到l5.3102 m时,速度达到起飞速度v60 m/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(g取10 m/s2)例3质量为m的物体静止在水平桌面上,它与桌面之间的动摩擦因数为,物体在水平力f作用下开始运动,发生位移x1时撤去力f,问物体还能运动多远?例4一辆汽车以v16 m/s的速度沿水平路面行驶时,急刹车后能滑行x13.6 m,如果以v28 m/s的速度行驶,在同样路面上急刹车后滑行的距离x2应为 () a6.4 m b5.6 mc7.2 m d10.8 m四、选做例题例5一颗子弹速度为v时,刚好垂直射穿一块钢板那么当其速度为2v时,可垂直
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