§5-7：动能动能定理.ppt

7动能动能定理 一 探究功与物体速度变化的关系 二 动能 三 动能定理 一 探究功与物体速度变化的关系 1 实验装置 2 探究思路 设法让橡皮筋对小车做的功分别为W 2W 3W 怎样才能做到只让橡皮筋对小车做功 而其他力对小车不做功或做功代数和为零 如何测出小车获得的速度 3 实验结论 W v2 即功与物体的速度的平方成正比 保持每次拉伸长度一定 改变橡皮筋的条数 平衡摩擦力 设物体的质量为m 在与运动方向相同的恒定外力F的作用下发生一段位移L 速度由v1增加到v2 如图所示 试用牛顿运动定律和运动学公式 推导出力F对物体做功的表达式 习题 动能定理的推导 根据牛顿第二定律 从上面式子可以看出 很可能是一个具有特定意义的物理量 因为这个量在过程终了时和过程开始时的差 刚好等于力对物体做的功 所以应该是我们寻找的动能的表达式 二 动能 1 概念 物体由于运动而具有的能叫做动能 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 公式 3 单位 焦耳J 4 动能是标量 5 动能具有瞬时性 6 动能具有相对性 与速度的方向无关 且均为正值 v为瞬时速度 是状态量 一般选地面为参考系 三 动能定理 1 内容 合力所做的功等于物体动能的变化 2 表达式 W合的求法 Ek的含义 动能的增量 3 动能定理的理解及应用要点 既适用于恒力做功 也适用于变力做功 既适用于直线运动 也适用于曲线运动 既适用于单一运动过程 也适用于运动的全过程 动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系 一般以地面为参考系 动能定理不涉及物理运动过程中的加速度和时间 而只与物体的初末状态有关 在涉及有关的力学问题 应优先考虑应用动能定理 4 应用动能定理解题的一般步骤 确定研究对象 明确运动过程 明确始末状态 确定其动能 对研究对象进行受力分析 找出各力所做的功或合力做的功 根据动能定理列方程 求解并验算 例题 一学生用100N的力将静置于地面的质量为0 5kg的球以8m s的初速沿水平方向踢出20m远 则该学生对球做的功是 A 200JB 16JC 1000JD 无法确定 B 一物体做变速运动时 下列说法正确的是 A 合外力一定对物体做功 使物体动能改变B 物体所受合外力一定不为零C 合外力一定对物体做功 但物体动能可能不变D 物体加速度一定不为零 BD 例题 例题 一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m 这时物体的速度2m s 则下列说法正确的是 A 手对物体做功12JB 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10J AcD 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l 5 3 102 时 达到起飞速度v 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 常规方法 动能定理法 例题 某人在高h处抛出一个质量为m的物体 不计空气阻力 物体落地时的速度为v 这人对物体所做的功为 A mghB mv2 2C mgh mv2 2D mv2 2 mgh 例题 用拉力F使一个质量为m的木箱由静止开始在水平冰道上移动了s 拉力F跟木箱前进的方向的夹角为 木箱与冰道间的摩擦因数为 求木箱获得的速度 5 从离地面H高处落下一只小球 小球在运动过程中所受到的空气阻力是它重力的k倍 而小球与地面相碰后 能以相同大小的速率反弹 求小球从释放开始 直至停止弹跳为止 所通过的总路程是多少 4 初步运用动能定理解决