高中物理-动能和动能定理课件

1、4。动能和动能定理4。动能和动能定理动能动能的表达式可能与那几个物理量有关？与物体的质量和速度有关 物体由于运动而具有的能叫动能。动能动能的表达式可能与那几个物理量有关？与物体的质量和速度有寻找动能的表达式？重力做功WG重力势能mgh弹力做功WF外力做功W弹性势能动能表达式？动能寻找动能的表达式？重力做功WG重力势能mgh弹力做功WF外力3.动能的公式光滑水平面上一物体质量为m ，初速度为v1,在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移s，速度增加到v2.推导出力F对物体做功的表达式 vFaFaF3.动能的公式vFaFaF动能寻找动能的表达式？从 这个式子可以看出，“ ” 很可能是一个具有特

2、定意义的物理量，因为这个物理量在过程终了时和过程开始时的差，正好等于力对物体做的功， 所以“”就应该是我们寻找的动能的表达式 动能寻找动能的表达式？从 动能动能的表达式单位：焦耳 1kgm2/s2=1Nm=1J动能动能的表达式单位：焦耳 1kgm2/s2=1N动能我们对动能的表达式的理解1、动能是标量，且只有正值2、动能具有瞬时性，在某一时刻，物体具有一定的速度，也就具有一定的动能。3、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。动能我们对动能的表达式的理解1、动能是标量，且只有正值下列几种情况中，甲、乙两物体的动能相等的是

3、( )A甲的速度是乙的2倍，乙的质量是甲的2倍B甲的质量是乙的2倍，乙的速度是甲的2倍C甲的质量是乙的4倍，乙的速度是甲的2倍D质量相同，速度大小也相同，但甲向东运 动，乙向西运动练习CD下列几种情况中，甲、乙两物体的动能相等的是 练习CD动能定理我们得到动能的表达式后可以写成动能定理我们得到动能的表达式后可以写成2.动能定理内容：外力在一个过程中对物体所做的总功等于物体在这个过程中动能的变化。1、合力做功。2、外力做功之和。外力的总功末动能初动能动能变化和某一过程（始末状态）相对应。2.动能定理内容：外力在一个过程中对物体所做的总功等于物体在（1）若合外力方向与物体运动方向相同时，合外力 对

4、物体做正功，W0 ，Ek2Ek1,则物体动能增加。 （2）若合外力方向与物体运动方向相反时，合外力对物体做负功，W0 ， Ek2Ek1,则物体动能减小。3.对动能定理的理解：a合力对物体做功“正”“负”的理解（1）若合外力方向与物体运动方向相同时，合外力 对b合力对物体做的功的理解c.对动能定理标量性的认识.W合 F合Lcosq. W合W1+W2 +F1L1 +F2L2 + cosq cos q 因动能定理中各项均为标量，因此单纯速度方向改变不影响动能大小。如匀速圆周运动过程中，合外力方向指向圆心，与位移方向始终保持垂直，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。d.对定理

5、中“变化”一词的理解 由于外力做功可正、可负，因此物体在一运动过程中动能可增加，也可能减少。因而定理中“变化”一词，并不表示动能一定增大，它的确切含义为末态与初态的动能差，或称为“改变量”。数值可正，可负。b合力对物体做的功的理解c.对动能定理标量性的认识.W合动能定理我们对动能定理的理解1、动能定理既适用于恒力作用的过程，也适用于变力 作用的过程2、动能定理既适用于物体做直线运动的情况，也适用 于物体做曲线运动的情况3、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4、动能定理的计算式是标量式，v为相对同一参考系 的速度动能定理我们对动能定理的理解1、动能定理既适用于恒力作用

6、的过例1:一架喷气式飞机，质量5103 kg，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s5.3102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. 例1:一架喷气式飞机，质量5103 kg，起飞过程中解法一：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.F合Fkmga又as 由和得： 22.52105.2s3310360105100202+=+=vmkmgFN解法一：以飞机为研究对象，它做匀加速直线运动受到重力、支持力结论：此类问题，牛顿定律和动能定理都适用，但动能定理更简洁明了。vF1F2解法二：以飞机为研究对

7、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：结论：此类问题，牛顿定律和动能定理都适用，但动能定理更简洁明1找对象（常是单个物体）解：对飞机 由动能定理有vF1F23确定各力做功2运动情况分析4确定始、末态的动能,根据动能定理列出方程2受力分析四、动能定理的解题步骤1找对象（常是单个物体）解：对飞机vF1F23确定各力做功2例题小结用动能定理解决问题的一般步骤 1明确研究对象、研究过程，找出初末状态 的速度情况2要对物体进行正确的受力分析，明确各个 力的做功大小及正负情况3明确初末状态的动能4由动能定理列方程求解，并对结果进行讨论例

8、题小结用动能定理解决问题的一般步骤 1明确研究对象、研究例2、一辆质量为m、速度为v0的汽车在关闭发动机后于水平地面上滑行了距离L后停了下来。试求汽车受到的阻力。解：汽车的初动能和末动能分别为mv02/2和0，阻力F阻做的功为-F阻L。应用动能定律有：由此解得：例2、一辆质量为m、速度为v0的汽车在关闭发动机后于水平地面动能定理练习1一物体做变速运动时，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B D动能定理练习1一物体做变速运动时，下列说法正确的是（ 2.同一物体分别从高度相同，倾角

9、不同的光滑斜面的顶端滑到底端时，相同的物理量是：A.动能 B.速度 C.速率 D.重力所做的功ACD2.同一物体分别从高度相同，倾角不同的光滑斜面的顶端滑到底端五、动能定理的应用举例方法指导：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！外力的总功末动能初动能五、动能定理的应用举例方法指导：涉及只关注某过程的初、末状态例1、用拉力F拉一个质量为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,木箱与冰道间的动摩擦因数为,求木箱获得的速度.FFNfGA.常规题答案：例1、用拉力F拉一个质量为m的木箱由静止开始在水平冰道上

10、移动 用动能定理解决变力做功的方法: 一般不直接求功,而是先分析动能变化,再由能定理求功.B.变力做功题例2、一辆汽车的质量为m，从静止开始起动，沿水平路面前进了x后，达到了最大行使速度vmax，设汽车的牵引力功率保持不变，所受阻力为车重的k倍，求：（1）汽车的牵引力功率（2）汽车从静止开始到匀速运动所需时间答案(1)kmgvmax（2）（vmax2+2kgx）/2kgvmax 用动能定理解决变力做功的方法:B.变力做功题例2、一辆汽2.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

11、足球做的功为：A、8000JB、4000JC、15JD、无法确定C2.足球运动员用力踢质量为0.3kg的静止足球，使足球以10例3、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-mv02/2C.曲线运动问题C例3、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 3.在h高处，以初速度v0向水平方向抛出一小球，不计空气阻力，小球着地时速度大小为（ ）C 3.在h高处，以初

12、速度v0向水平方向抛出一小球，不计空D、多过程问题例4、质量为m的物体静止在水平面上，它与水平面间的动摩擦因素为u，物体在水平力F作用下开始运动，发生位移s1时撤去力F，问物体还能运动多远？NfFGNfGNGS1S2 运用动能定理对复杂过程列式求解的方法：分段列式法；全程列式法。D、多过程问题例4、质量为m的物体静止在水平面上，它与水平面方法一：可将物体的运动分成两段进行求解 物体开始做匀加速运动位移为s1，水平外力F做正功，f做负功，mg,N不做功；初始动能Ek0=0，末动能Ek1=mv12/2.根据动能定理：Fs1-fs1=mv12/2-0,即 Fs1-umgs1=mv12/2-0物体在s

13、2段做匀减速运动，f做负功，mg,N不做功；初动能Ek1=mv12/2，末动能Ek2=0根据动能定理：-fs2=0-mv12/2，即-umgs2=0-mv12/2即Fs1-umgs1=umgs2所以s2=(F-umg)s1/umgNfFGNfGNGS1S2方法一：可将物体的运动分成两段进行求解 物体开始做匀加方法二：从静止开始加速，然后减速为零，对全过程进行求解 设加速位移为s1，减速位移为s2；水平外力F在s1段做正功，滑动摩擦力f在（s1+s2）段做负功，mg,N不做功；初始动能为Ek0=0，末动能Ek=0在竖直方向上：N-mg=0；滑动摩擦力 f=uN根据动能定理：Fs1-umg(s1+s2)=0-0得：s2=(F-umg)s1/umgNfFGNfGNGS1S2方法二：从静止开始加速，然后减速为零，对全过程进行求解 4.如图，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