《第03节 探究外力做功与物体动能变化的关系》课件1

7动能和动能定理1、概念：一、动能物体由于运动而具有的能量叫做物体的动能。

2、探究动能的表达式重力做功WG重力势能mgh弹力做功WF做功w

动能表达式？动能探究物体动能的表达式问题情境: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。Fv1Fv2l情景GFN推导过程结果与思考

末态初态m为物体的质量v为物体的速度单位：焦耳（J）

（a）动能的表达式

1970年我国发射的第一颗人造地球卫星，质量为173kg，运动速度为7.2km/s，它的动能是多大？关于动能的理解，下列说法正确的是：A、一定质量的物体，速度变化时，动能一定变化。B、一定质量的物体，速度不变时，动能一定不变。C、一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化。D、一定质量的物体，动能不变时，速度一定不变。随堂练习

①表述：物体的动能等于质量与速度平方乘积的一半②动能是标量，③动能是状态量,具有瞬时性。④动能具有相对性。（与参考系的选择有关，且只有正值,单位焦耳。（动能只与速度的大小有关，而与速度的方向无关)一般选地面为参考系）W＝Ek2－Ek1=△Ek改写力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。

二.动能定理Fv1Fv2l情景1GlFv2Fv1ffGFN情景2FN思考与讨论（一）

如果物体同时受到多个力作用,动能定理中的W的物理意义又是什么呢？

合力所做的功。1、动能定理：合力在一个过程中对物体做的功等于物体动能的变化。

2、对动能定理的理解

（4）动能是标量，只有正值，但动能的变化量△Ek有正负之分。

当合力做正功时，当合力做负功时，W>0，故△Ek>0，即Ek2>Ek1

动能增加。W<0，故△Ek<0，即Ek2<Ek1动能减少。（6）适用范围：

（5）物理意义：

合力的功是动能变化的原因，

也是动能变化的量度。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。例: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，达到起飞的速度v=60m/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重力的0.02倍（k=0.02），求飞机受到的牵引力。v0=0m/sv=60m/ss=5.3×102mFfNGv0=0m/sv=60m/ss=5.3×102mFfNGs例1、一架喷气式飞机，质量，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为时，达到起飞速度。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F。应用1：恒力+直线运动GFNfF1找对象（常是单个物体）解：对飞机由动能定理有启发：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。sFFf3确定各力做功4运动情况分析5建方程2受力分析kmgsFs2

=-3、应用动能定理解题的一般步骤（尤其用于变力做功与曲线运动）：（1）明确对象和过程：（2）做两方面的分析：①受力分析，②确定初、末状态,（3）由动能定理列方程：W合＝（通常是单个物体）求各力的功及其正负，写出总功。写出初、末态的动能。

思考与讨论（二）

动能定理对于变力做功或曲线运动的情况是否也适用呢？把变力做功的过程或曲线运动，分解为无数小段，认为物体在每小段运动中受到的力是恒力或轨迹是直线，这样也能得到动能定理．

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，那么人对足球做的功为：

A、8000JB、4000JC、15JD、无法确定例4、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应用2：恒力+曲线运动物理过程中不涉及到加速度和时间，而只与物体的初末状态有关的力学问题，优先应用动能定理。一质量为

m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点。小球在水平拉力F作用下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，细线偏离竖直方向的角度为θ，如图所示。则拉力F做的功是：A.mgLcosθ

B.mgL(1－cosθ)C.FLcosθ

D.FL应用3：变力做功

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水平推出，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-mv02/2G

Hh应用4：多过程

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。如图4所示，AB为1/4圆弧轨道，半径为R=0.8m，BC是水平轨道，长l=3m，BC处的摩擦系数为μ=1/15，今有质量m=1kg的物体，自A点从静止起下滑到C点刚好停止。求物体在轨道AB段所受的阻力对物体做的功。

高考是怎样考的一物块由静止开始从粗糙斜面上的某点加速下滑到另一点，在此过程中重力对物块做的功等于（）：

A．物块动能的增加量

B．物块重力势能的减少量与物块克服摩擦力做的功之和

C