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动能动能定理 第七章第四节 一 动能 1 定义 物体由于运动而具有的能 一 动能 1 定义 物体由于运动而具有的能 1 定义 物体由于运动而具有的能 2 公式 4 动能是标量 3 单位 焦耳 j 一 动能 在光滑水平面上一质量为m的物体 保持静止状态 此时动能是多少 牛刀小试 人以恒定的水平推力f作用在物体上 使物体发生一段位移s 得到速度v 这个过程中动能变化了多少 why 二 探究功与物体动能变化的关系 wf f s cos 内容 合力所做的功等于物体动能的变化 公式 用w合表示合力对物体做的功 用ek1表示物体初动能 用ek2表示末动能 二 动能定理 w合 ek2 ek1 ek 3 对动能定理的理解 a 合力对物体做的功的理解 w合 f合 s eg 匀速圆周运动过程中 合外力方向指向圆心 与速度方向始终保持垂直 所以合外力做功为零 动能变化亦为零 并不因速度方向改变而改变 w合 w1 w2 f1 s f2 s 单纯速度方向改变不影响动能大小 b 标量性 c 对定理中 变化 一词的理解 w合 0 ek2 ek1 ek 0 d 状态与过程的理解 w合 0 ek2 ek1 ek 0 既适用于恒力做功 也适合于变力做功 既适合于直线运动 也适合于曲线运动 e 适用范围 f 是一种求功的方法 功是过程量 动能是状态量 动能定理表示了过程量等于状态量的改变量的关系 例1 课本例题 一架喷气式飞机 质量 5 103kg 起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s 5 3 102 时 达到起飞速度 60 s 在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0 02倍 0 02 求飞机受到的牵引力 经典练习强化 解法一 以飞机为研究对象 它做匀加速直线运动受到重力 支持力 牵引力和阻力作用 由牛二 f合 f1 kmg a 由 和 得 由运动学公式 as 解法二 以飞机为研究对象 它受到重力 支持力 牵引力和阻力作用 这四个力做的功分别为w w支 w牵 f1s w阻 s 据动能定理得 代入数据解得f1 1 8 104 启示 由于动能定理本身不需要分析具体的运动过程 往往能给解题带来方便 例题4 如图3 在水平恒力f作用下 物体沿光滑曲面从高为h1的a处运动到高为h2的b处 若在a处的速度为va b处速度为vb 则ab的水平距离为多大 经典练习强化 分析 a到b过程中 物体受水平恒力f 支持力n和重力mg的作用 三个力做功分别为fs 0和 mg h2 h1 启示 动能定理不计运动过程中瞬时细节 可用于求解不规则的曲线运动问题 6 未知量用符号表示 根据动能定理列出方程 4 动能定理的应用步骤 1 明确研究对象及所研究的物理过程 2 对研究对象进行受力分析 5 确定始 末态的动能 7 求解方程 分析结果 3 分析各个力是否做功 以及功的正负 4 求功的代数和 1 课本p126 5 作业 2 课本p
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