4.动能动能定理 (2).ppt

4 4动能动能定理 1 动能 物体的动能等于物体质量与物体速度大小的二次方乘积的一半 即 对动能表达式的理解 1 国际单位 焦耳1kg m2 s2 1N m 1J3 动能具有瞬时性 是状态量 v是瞬时速度 注意 v为合速度或实际速度 一般都以地面为参考系 动能 2 动能是标量 且没有负值 动能与物体的质量和速度大小有关 与速度方向无关 练习 关于动能 下列说法正确的是A 动能是机械能的一种表现形式 凡是运动的物体都具有动能B 动能总是正值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 质量为m的物体在恒定外力F 合外力 作用下沿光滑水平面发生一段位移X 速度由V1增大到V2 如图 这个过程中外力做功多少 物体获得了多少动能 V1 2 动能定理 合外力所做的功等于物体动能的变化 2 动能定理 表示动能的改变量 1 动能定理的普适性 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 运动全程 运动过程某一阶段或瞬间过程都能运用 只要不涉及加速度和时间 就可考虑用动能定理解决动力学问题 2 动能定理的研究对象一般是一个物体 也可以是几个物体组成的系统 动能定理 我们对动能定理的理解 4 当外力做正功时 W 0 故 Ek 0 即Ek2 Ek1 动能增加 当外力做负功时 W 0 故 Ek 0 即Ek2 Ek1 动能减少 动能定理 3 动能定理的计算式是标量式 遵循代数运算 v为相对地面的速度 我们对动能定理的理解 5 对状态与过程关系的理解 a 功是过程量 动能是状态量 b 动能定理表示了过程量等于状态量的改变量的关系 涉及一个过程两个状态 c 动能定理反应做功的过程是能量转化的过程 等式的左边为合外力所做的功 或各个分力做功的代数和 等式右边动能的变化 指末动能EK2 1 2mv22与初能EK1 1 2mv12之差 例1 一质为2kg的物体做自由落体运动 经过A点时的速度为10m s 到达B点时的速度是20m s 求 1 经过A B两点时的动能分别是多少 2 从A到B动能变化了多少 解 1 由得 在A点时的动能为 在B点时的动能为 2 从A到B动能的变化量为 应用动能定理解题一般步骤 1 明确对象和过程 通常是单个物体 2 做两方面的分析 受力分析 求各力的功及其正负 写出总功 确定初 末状态 写出初 末态的动能 3 由动能定理列方程 温馨提示 请摘抄笔记 3 动能定理的应用 请看课本70页例题 1 动能 物体的动能等于物体质量与物体速度大小的二次方乘积的一半 即 总结 2 动能定理 合外力所做的功等于物体动能的变化 即 注意 1 动能定理可求恒力做功也可求变力做功 2 动能定理只能求速度的大小 不能求速度的方向 例2 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 不计空气阻力 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 1 质量m 2kg的物块位于高h 0 7m的水平桌面上 物块与桌面之间的动摩擦因数 0 2 现用F 20N的水平推力使物块从静止开始滑动L1 0 5m后撤去推力 物块又在桌面上滑动了L2 1 5m后离开桌面做平抛运动 求 1 物块离开桌面时的速度 2 物块落地时的速度 g 10m s L1 L2 F h 练一练 分析 小球的下落过程根据受力情况可分为两段 2 一球从高出地面H处由静止自由落下 不考虑空气阻力 落到地面后并深入地面h深处停止 若球的质量为m 求 球在落入地面以下的过程中受到的平均阻力 因此可以分两段求解 也可以按全过程求解 接触地面前做自由落体运动 只受重力G作用 接触地面后做减速运动 受重力G和阻力