77动能和动能定理.ppt

1 动能 物体由于运动而具有的能量叫做动能 在本章 1 追寻守恒量 中 已经知道 与物体的质量和速度有关 思考 物体的动能与哪几个物理量有关 探究动能的表达式 重力做功WG 重力势能mgh 弹力做功WF 合外力做功W 弹性势能kx2 2 动能表达式 动能 探究物体动能表达式 设质量为m的某物体 在与运动方向总相同的恒力F的作用下发生一段位移l 速度由v1增加到v2 如图所示 试寻求这个过程中力F做的功与v1 v2的关系 推导F做功表达式的过程 W FL L v22 v12 2a a F m W 结果与思考 初态和末态的表达式均为 mv2 2 这个 mv2 2 代表什么 W mv22 mv12 2 物体动能的表达式 m为物体的质量 v为物体的瞬时速度 单位 焦耳 J 状态量 Ek mv2 我们对动能的表达式Ek mv2 2的理解 1 单位 焦耳 J 2 动能是标量 且只有正值 动能只与物体的速度大小有关 与速度方向无关 3 动能是状态量 V是瞬时速度 在某一时刻 物体具有一定的速度 也就具有一定的动能 4 动能具有相对性 对不同的参考系 物体速度有不同的瞬时值 也就具有不同的动能 一般都以地面为参考系研究物体的运动 关于动能的理解 下列说法正确的是 A 动能不变的物体 一定处于平衡状态B 动能不可能是负的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 物体的加速度为零 其动能不变 随堂练习 总结 动能是标量 与速度方向无关 只与物体的质量及其速度大小有关 改变汽车的质量和速度 都能使汽车的动能发生变化 在下面几种情况中 汽车的动能是原来2倍的是 A 质量不变 速度变为原来的2倍B 质量和速度都变为原来的2倍C 质量减半 速度变为原来的2倍D 质量变为原来2倍 速度减半 随堂练习 3 动能定理 W Ek2 Ek1 合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即末动能减去初动能 W mv22 mv12 3 动能定理理解 说明 对任何过程的恒力 变力 匀变速 非匀变速 直线运动 曲线运动 单个物体或几个物体 一个过程或全过程都能运用 W Ek2 Ek1 末动能 初动能 合力做的功即总功 对于功与能的关系 下列说法中正确的是 A 功就是能 能就是功B 功可以变成能 能可以变成功C 做功的过程就是能量转化的过程D 功是能量的量度 C 小结 1 物体的动能表达式 2 动能定理 Ek mv2 2 W合 Ek2 Ek1 W合 mv22 mv12 随堂练习 方法指导 涉及只关注某过程的初 末状态 不需考虑过程细节 尤其是求变力功 曲线运动 多过程 瞬间过程更有优势 应用动能定理解题一般步骤 尤其是变力功 曲线运动 1 明确对象和过程 通常是单个物体 2 作二分析 受力分析 确定各力做功及其正负 确定初 末速度 明确初末状态的动能3 由动能定理列方程 W合 mv22 2 mv12 2 小结 A 常规题 一架喷气式飞机 质量为m 5000kg 起飞过程中从静止开始滑跑的路程为l 530m时 达到起飞速度v 60m s 在此过程中飞机受到的平均阻力F阻是飞机重量的0 02倍 k 0 02 求飞机受到的牵引力F g取10m s2 F F 随堂练习 一辆质量为m 速度为v0的汽车在关闭发动机后在水平地面上滑行了距离l后停下 试求汽车受到的阻力F阻大小 运动员用力将一质量为m的铅球从离地为h高处以初速度v0斜向上推出 当它落到地面时速度为v 则在此过程中铅球克服空气阻力所做的功等于 A mgh mv2 2 mv02 2B mv2 2 mv02 2 mghC mgh mv02 2 mv2 2D mgh mv2 2 mv02 2 C 曲线运动 一质量为m的小球 用长为L的轻绳悬挂于O点 小球在水平拉力F作用下 从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点 细线偏离竖直方向的角度为 如图所示 则拉力F做的功是 A mgLcos B mgL 1 cos C FLcos D FL 例 某同学从高为h处以速度v0水平投出一个质量为m的铅球 求铅球落地时速度大小 分析与解 铅球在空中运动时只有重力做功 动能增加 设铅球的末速度为v 根据动能定理有 化简得2gh v2 v02 足球运动员用力踢质量为0 3kg的静止足球 使足球以10m s的速度飞出 假定脚踢足球时对足球的平均作用力为400N 球在水平面上运动了20m后停止 那么人对足球做的功为 A 8000JB 4000JC 15JD 无法确定 B 变力功 一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提高1m 这时物体的速度是2m s 下列说法正确的是 A 手对物体做功10JB 合外力对物体做功12JC 合外力对物体做功2JD 物体克服重力做功2J 如图所示 物体从高为h的斜面体的顶端A由静止开始滑下 滑到水平面上的B点静止 A到B的水平距离为S 求 物体与接触面间的动摩擦因数 已知 斜面体和水平面都由同种材料制成 未知 D 多过程 如图4所示 AB为1 4圆弧轨道 半径为R 0 8m BC是水平轨道 长l 3m BC处的摩擦系数为 1 15 今有质量m 1kg的物体 自A点从静止起下滑到C点刚好停止 求物体在轨道AB段所受的阻力对物体做的功 高考是怎样考的 一物块由静止开始从粗糙斜面上的某点加速下滑到另一点 在此过程中重力对物块做的功等于 A 物块动能的增加量B 物块重力势能的减少量与物块克服摩擦力做的功之和C 物块重力势能的减少量和物块动能的增加量以及物块克服摩擦力做的功之和D 物块动能的增加量与物块克服摩擦力做的功