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文档简介
第3节动能和动能定理第8章目录CONTENTS动能的表达式01动能定理02动能定理的应用03思考:坦克子弹击穿10层钢板,子弹动能变化的原因是什么?
动能如何定量的表达?01动能的表达式导学探究如图所示,光滑水平面上质量为m的物体在水平恒力F的作用下向前运动了一段距离l,速度由v1增加到v2。试推导出力F对物体做功的表达式。1.定义:物体由于运动而具有的能叫动能2.公式动能是标量,无方向,求和用代数和运算▲质量越大、速度越大,物体的动能就越大m为物体的质量v为物体的瞬时速度单位:焦耳(J),状态量1.对动能的理解,下列说法正确的是A.运动速度大的物体,动能一定大B.动能像重力势能一样有正负C.质量一定的物体,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√2.当重力对物体做正功时,物体的重力势能和动能可能的变化情况,下面哪些说法正确:
A、重力势能一定增加,动能一定减小B、重力势能一定减小,动能一定增加C、重力势能不一定减小,动能一定增加D、重力势能一定减小,动能不一定增加√02动能定理1.定义:合力所做的功等于物体动能的变化。2.公式:合力做的功即总功末动能初动能动能的变化说明: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;时间长或多过程、瞬间过程都能运用。3、理解:W=Ek2
-Ek1=∆EK(1)因果性:前因后果(2)功能关系:①W合>0,Ek2>
Ek1,∆EK↑②W合<0,Ek2<
Ek1,∆EK↓(3)参考系:l和v相对同一参考系:通常选地面为参考系。1.合外力对物体做功,物体的速度一定变化吗?物体的速度变化,合外力一定对物体做功吗?答案如果合外力对物体做功,物体动能发生变化,速度一定发生变化;而速度变化动能不一定变化,比如做匀速圆周运动的物体速度方向时刻变化,但所受合外力不做功,如果合外力对物体不做功,则动能不变。思考与讨论思考与讨论2.物体的速度变化,动能一定变吗?举例说明.
月不一定.例如物体做匀速圆周运动,速度方向变化,大小不变,动能不变.3.物体的速度增大,说明合力是做正功还是负功.根据动能定理W=Ek2-Ek1合力做正功lF(1)凡是运动的物体都具有动能。(
)(2)两质量相同的物体,动能相同,速度一定相同。(
)(3)物体的动能不变,所受的合外力必定为零。(
)(4)利用动能定理只能求速度大小不能求速度方向。(
)(5)如果物体受到几个力的作用,动能定理中的W表示这几个力的合力做的功。(
)√××√√3.(多选)改变汽车的质量和速度,都可能使汽车的动能发生改变。在下列几种情况下,汽车的动能变化正确的是A.质量不变,速度增大到原来的2倍,动能变为原来的2倍B.速度不变,质量增大到原来的2倍,动能变为原来的2倍C.质量减半,速度增大到原来的4倍,动能变为原来的8倍D.速度减半,质量增大到原来的4倍,动能变为原来的8倍√√03动能定理的应用导学探究如图所示,质量为m的物块从固定斜面顶端由静止滑下,已知斜面倾角为θ,物块与斜面之间的动摩擦因数为μ,斜面高为h,重力加速度为g。(1)物块在下滑过程中受哪些力的作用?各个力做的功分别为多少?导学探究(2)物块的动能怎样变化?物块到达斜面底端时的速度为多大?应用动能定理解题的一般步骤:例1:一架喷气式飞机,质量m=5×103kg,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s=5.3×102m时,达到起飞速度v=60m/s,在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍(k=0.02),求飞机受到的牵引力.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5解的准确的结果例题2:人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。设某次打夯符合以下模型:两人同时通过绳子对重物各施加一个力,力的大小均为320N,方向都与竖直方向成37°,重物离开地面30cm后人停止施力,最后重物自由下落把地面砸深2cm。已知重物的质量为50kg,g取10m/s2,cos37°=0.8。求:(1)重物刚落地时的速度是多大?(2)重物对地面的平均冲击力是多大?解:(1)两根绳子对重物的合力:(2)由E到F的过程中,应用动能定理可得:重物落地时的速度大小为2.5m/s,对地面的平均冲击力的大小为8.3×103N。F合=2Fcos37°=2×320×0.8N=512N由A至E的过程中,应用动能定理可得:4.(课本第88页第4题)民航客机机舱紧急出口的气囊是一条连接出口与地面的斜面,若斜面高h=3.2m,斜面长L=6.5m,质量为60kg的人沿斜面滑下时所受的阻力是240N,g取10m/s2,求人滑至底端时的速度大小.
4.(课本第88页第4题)民航客机机舱紧急出口的气囊是一条连接出口与地面的斜面,若斜面高h=3.2m,斜面长L=6.5m,质量为60kg的人沿斜面滑下时所受的阻力是240N,g取10m/s2,求人滑至底端时的速度大小.解得v≈3.5m/s.
mgFNf5.(2023·西安市铁一中学高一期末)一人用力踢质量为1kg的足球,使球由静止以20m/s的速度飞出,假定人踢球瞬间对球平均作用力大小是200N,球在水平方向运动30m停止。那么人对球所做的功为A.20J
B.200J
C
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