《动能和动能定理》课件

3动能和动能定理物理观念(1)知道动能的定义和表达式。(2)知道动能定理的内容和表达式。科学思维正确理解动能定理，知道动能定理的适用条件，会用动能定理进行分析和计算。科学探究领悟应用功的表达式、牛顿第二定律和运动学公式推导动能定理的过程。科学态度与责任能用动能定理解释生产和生活中的现象或解决实际问题，提高理论与实践相结合的能力。核心素养点击运动焦耳状态量地面标量2．判断(1)速度大的物体，动能一定大。

()(2)物体的动能由质量和速度两个因素决定。

()(3)质量一定的物体，其动能与速度成正比。

()(4)动能只有大小，没有方向；只有正值，没有负值。

()3．选一选(多选)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．重力势能可以为负值，动能也可以为负值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××√√解析：动能是物体由于运动而具有的能量，运动的物体都具有动能，故A正确；动能不可能为负值，故B错误；由于速度是矢量，当方向变化时，若其大小不变，则动能并不改变，故C正确；做匀速圆周运动的物体动能不变，但并不处于平衡状态，故D错误。答案：AC

动能的变化Ek2－Ek1合外力做的功代数和恒力直线变力曲线2．判断(1)合外力做功不等于0，物体的动能一定变化。

()(2)物体的速度发生变化，合外力做功一定不等于0。

()(3)物体的动能增加，合外力做正功。

()(4)动能定理只适用于恒力做功和直线运动。

()√√××提示：高速列车加速出站时合外力做正功，动能增大；减速进站时合外力做负功，动能减小。图8.3-4请思考以下问题：(1)图8.3-4甲中圆木的质量很大，速度很大，是为了什么目的？(2)图8.3-4乙中人用铁锤打击石头时，为什么要用质量较大的铁锤，还要高高抡起来？(3)图8.3-4丙中汽车上坡过程受哪些力作用？各个力做什么功？(4)图8.3-4丙中汽车的动能怎样变化？其动能的变化与各个力做功有什么关系？提示：(1)圆木的质量很大，速度很大，是为了增大圆木的动能。(2)用质量较大的铁锤，还要高高抡起来，是为了增大铁锤打击石头时的动能。(3)汽车受重力、支持力、牵引力及路面的阻力作用，上坡过程中牵引力做正功，重力、阻力做负功，支持力不做功。(4)由于汽车加速上坡，其动能增大，汽车动能的变化等于重力、牵引力及路面的阻力三个力做功的代数和。

【重难释解】1．动能的理解(1)是状态量：与物体的运动状态(或某一时刻的速度)相对应。(2)是标量：只有大小，没有方向；只有正值，没有负值。(3)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，一般以地面为参考系。(4)动能与速度的三种关系2．对动能定理的理解(1)表达式W＝ΔEk中的W为合外力对物体做的总功。

②因果关系：合力对物体做的功决定了物体动能的变化。典例1下列关于运动物体的合外力做功和动能、速度变化的关系，正确的是 (

)A．物体做变速运动，合外力一定不为0，动能一定变化B．若合外力对物体做功为0，则合外力一定为0C．物体的合外力做功，它的速度大小一定发生变化D．物体的动能不变，所受的合外力必定为0[解析]

力是改变物体速度的原因，物体做变速运动时，合外力一定不为0，但合外力不为0时，做功可能为0，动能可能不变，故A、B错误。物体的合外力做功，它的动能一定变化，速度大小也一定变化，故C正确。物体的动能不变，所受合外力做功一定为0，但合外力不一定为0，故D错误。[答案]

C【素养训练】1．下面有关动能的说法中正确的是

(

)A．物体只有做匀速运动时，动能才不变B．物体做平抛运动时，水平方向速度不变，动能不变C．物体做自由落体运动时，速度逐渐变大，物体的动能增加D．物体的动能变化时，速度不一定变化，速度变化时，动能一定变化解析：物体只要速率不变，动能就不变，故A错误；物体做平抛运动时，速率增大，动能增大，故B错误；物体做自由落体运动时，由v＝gt知，速度逐渐变大，物体的动能增加，故C正确；物体的动能变化时，速度的大小一定变化，故D错误。答案：C

答案：A

答案：ABD

2．动能定理与牛顿运动定律的比较比较内容牛顿运动定律动能定理适用条件只能研究物体在恒力作用下做直线运动的情况对于物体在恒力或变力作用下做直线运动或曲线运动均适用应用方法要考虑运动过程的每一个细节只考虑各力的做功情况及初、末状态的动能运算方法矢量运算代数运算相同点确定研究对象，对物体进行受力分析和运动过程分析结论应用动能定理解题不涉及加速度、时间，不涉及矢量运算，运算简单，不易出错典例2为了交通安全，在公路上行驶的汽车应保持必要的间距。已知某高速公路的最高限速vmax＝120km/h，假设前车突然停止，后车司机从发现情况到进行制动操作，汽车通过的位移s′＝17m，制动时汽车所受的阻力为汽车所受重力的0.5倍，则该高速公路上汽车间的安全距离至少应为多大？(g取10m/s2)解题指导根据动能定理，分别列出公式中等号左侧的功和等号右侧初末状态的动能，即可求解得到需要的物理量的值。[答案]

128m答案：CD

答案：B

6．(2019·天津高考)完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试，并取得成功。航母上的舰载机采用滑跃式起飞，故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成，如图8.3-7甲所示。为了便于研究舰载机的起飞过程，假设上翘甲板BC是与水平甲板AB相切的一段圆弧，示意如图8.3-7乙，AB长L1＝150m，BC水平投影L2＝63m，图中C点切线方向与水平方向的夹角θ＝12°(sin12°≈0.21)。若舰载机从A点由静止开始做匀加速直线运动，经t＝6s到达B点进入BC。已知飞行员的质量m＝60kg，g取10m/s2，求图8.3-7答案：(1)7.5×104J

(2)1.1×103N如图8.3-8所示，用细线通过定滑轮连接小车与钩码，纸带通过打点计时器与小车相连。实验中，通过改变钩码数量来改变小车所受拉力的大小，测出需要测的物理量。图8.3-8比较W和ΔEk的大小关系，可以得出什么结论？提示：挂钩码前，调节木板左侧的高度，直至向右轻推小车，小车做匀速运动时，就平衡了小车的摩擦力。要使小车所受的合力近似等于钩码的重力，小车的质量应远大于钩码的质量。从表中数据可以看出，在误差范围内拉力对小车所做的功等于小车动能的增量。答案：C

答案：BC

知识点1动能的概念及动能的表达式答案1.[辽宁省葫芦岛市月考]关于动能,下列说法正确的是

(

)A.动能是矢量B.动能的单位可以是N·mC.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1.B

动能只有大小没有方向,是标量,选项A错误;动能的单位和功的单位相同,都为N·m,选项B正确;一定质量的物体,当物体仅速度方向变化时,动能不变,不处于平衡状态,选项CD错误。知识点1动能的概念及动能的表达式答案

知识点2动能定理的理解及简单应用答案3.(多选)[广西桂林期末考试]关于动能定理的表达式W=Ek2-Ek1,下列说法正确的是

(

)A.公式中的W为不包含重力的其他力做的总功B.公式中的W为包含重力在内的所有力做的功,也可通过以下两种方式计算∶先求每个力做的功,再求功的代数和或者先求合外力,再求合外力做的功C.公式中的Ek2-Ek1为动能的变化量,当W>0时,动能增加,当W<0时,动能减少D.动能定理适用于直线运动,但不适用于曲线运动,适用于恒力做功,但不适用于变力做功3.BC

公式W=Ek2-Ek1中的W为所有力所做的总功,选项A错误,B正确;若W>0,则Ek2>Ek1,若W<0,则Ek2<Ek1,选项C正确;动能定理对直线运动、曲线运动、恒力做功、变力做功均适用,选项D错误。知识点2动能定理的理解及简单应用答案

知识点2动能定理的理解及简单应用答案5.[河南豫西名校联考]如图所示,右端连有一个光滑弧形槽的水平桌面AB长L=1.5m,一个质量m=0.5kg的木块(可视为质点)在F=1.5N的水平拉力作用下,从桌面上的A端由静止开始向右运动,木块到达B端时撤去拉力F,木块与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.2,取重力加速度大小g=10m/s2。则木块沿弧形槽上升的最大高度为(木块未离开弧形槽)