高中物理 第2章 能的转化与守恒 第1讲 动能的改变 鲁科版必修2

1、第2章,能的转化与守恒,第1讲动能的改变,目标定位 1.理解动能的概念，知道动能的定义式. 2.理解动能定理的内容及其表达式，能应用动能定理进行有关计算,栏目索引 CONTENTS PAGE,一、动能,1.概念：物体由于 而具有的能. 2.表达式：Ek (1)表达式中的速度是 速度. (2)动能是 (填“矢”或“标”)量，是 (填“状态”或“过程”)量,运动,瞬时,标,状态,3.单位：动能的国际单位是 ，简称焦，用符号J表示,焦耳,二、动能定理,1.推导：设物体的质量为m，初速度为v1，在与运动方向相同的合外力F的作用下发生一段位移s，速度增加到v2(如图1所示)，此过程中力F做的功为W. 则

2、WFs,图1,2.内容及表达式： (1)内容：合外力对物体所做的功等于 . (2)表达式：W合,物体动能的改变量,Ek2Ek1,一、对动能的理解,1.动能是状态量 动能与物体的运动状态(或某一时刻的速度)相对应. 2.动能具有相对性：选取不同的参考系，物体的速度不同，动能也不同，但一般以地面为参考系. 3.动能是标量：只有大小，没有方向.只有正值，没有负值,例1关于动能的理解，下列说法正确的是() A.凡是运动的物体都具有动能 B.一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化 C.一定质量的物体，速度变化时，动能一定变化 D.动能不变的物体，一定处于平衡状态,解析动能是由于物体运动而具有的能，所以

3、运动的物体都具有动能，A项正确； 由于速度是矢量，当方向变化时，若速度大小不变，则动能不变，故C项错误； 但动能变化时，速度的大小一定变化，故B正确； 动能不变的物体，速度的方向有可能变化，如匀速圆周运动，故D错误. 答案AB,二、对动能定理的理解 (1)力对物体做功是引起物体动能变化的原因，合外力做功的过程实质上是其他形式的能与动能相互转化的过程，转化了多少由合外力做了多少功来度量. (2)合力对物体做正功，即W0，Ek0，表明物体的动能增大；合力对物体做负功，即W0，Ek0，表明物体的动能减小,3)动能定理的适用范围：动能定理是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下得出的，对于外力是变力、物

4、体做曲线运动、物体经历多过程的情况同样适用. 特别提醒(1)动能定理应用中的研究对象一般为单个物体. (2)应用动能定理时，物体的位移、速度必须相对于惯性参考系，一般相对于地面,例2如图2所示，一质量为m2 kg的物体，以vA2 m/s的速度在水平面上通过A点，此后若在物体上施加一恒力F6 N，方向与物体运动方向相同.使物体由A点运动到距A点8 m的B点.已知物体与水平面之间的动摩擦因数0.1，求：物体运动到B点时的速度大小,图2,解析物体由A点运动到B点的过程中， 拉力做的功WFFs，阻力做的功Wfmgs,代入数据得：vB6 m/s,答案6 m/s,三、动能定理的应用 1.应用动能定理的优越

5、性 (1)曲线运动，变力做功问题：物体由初始状态到末状态的过程中，物体的运动性质、运动轨迹、做功的力是变力还是恒力等诸多因素都可以不予考虑.特别是曲线运动、变力做功问题便显示出动能定理的优越性,2)多过程问题：应用牛顿运动定律和运动学公式时，涉及的有关物理量比较多，对运动过程中的细节也要仔细研究，而应用动能定理只考虑合外力做功和初、末两个状态的动能，并且可以把不同的运动过程合并为一个全过程来处理，所以在处理多过程问题动能定理显示出其优越性,2.应用动能定理解题的步骤 (1)选取研究对象，明确并分析运动过程，这个过程可以是单一过程，也可以是全过程. (2)对研究对象进行受力分析. (3)写出该过

6、程中合外力做的功，或分别写出各个力做的功(注意功的正负).如果研究过程中物体受力情况有变化，要分别写出该力在各个阶段做的功,4)写出物体的初、末动能. (5)按照动能定理列式求解. 特别提醒动能定理的计算式为标量式，v为相对地面的速度，位移也是相对地的位移,例3如图3所示，物体沿一曲面从A点无初速下滑，当滑至曲面的最低点B时，下滑的竖直高度h5 m，此时物体的速度v6 m/s.若物体的质量m1 kg，g10 m/s2，求物体在下滑过程中克服阻力所做的功,图3,答案32 J,例4如图4所示，质量m1 kg的木块静止在高h1.2 m的平台上，木块与平台间的动摩擦因数0.2，用水平推力F20 N，使

7、木块产生位移s13 m时撤去，木块又滑行s21 m后飞出平台，求木块落地时速度的大小.(g取10 m/s2,图4,解析物体运动分为三个阶段，先是在s1段匀加速直线运动，然后是在s2段匀减速直线运动，最后是平抛运动.考虑应用动能定理，设木块落地时的速度为v，整个过程中各力做功情况分别为： 推力做功WFFs1， 摩擦力做功Wfmg(s1s2)， 重力做功WGmgh,设木块落地速度为v 全过程应用动能定理得,1.甲、乙两个质量相同的物体，用大小相等的力F分别拉它们，在水平面上从静止开始运动相同的距离s.如图5所示，甲在光滑面上，乙在粗糙面上，则下列关于力F对甲、乙做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法

8、中正确的是(,对动能和动能定理的理解,图5,A.力F对甲做功多 B.力F对甲、乙两个物体做的功一样多 C.甲物体获得的动能比乙大 D.甲、乙两个物体获得的动能相同,解析由功的公式WFscos 可知，两种情况下力F对甲、乙两物体做的功一样多，故A错误，B正确； 若甲获得的动能为Ek甲，乙获得的动能为Ek乙，由动能定理知FsEk甲，FsfsEk乙，可知Ek甲Ek乙，故C正确，D错误. 答案BC,动能定理的应用,2.一人用力踢质量为1 kg的皮球，使球在光滑水平面上由静止以10 m/s的速度飞出，假定人踢球瞬间对球平均作用力是200 N，球在水平方向运动了20 m停止，那么人对球所做的功为() A.50 J B.500 J C.4 000 J