动能和动能定理：课件三(28张PPT).ppt

1、7.7 动能和动能定理,一、动能表达式,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 ，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。,根据牛顿第二定律,功的表达式为：,很可能是一 个具有特定意义的物理量。因为这个量 在过程终了时和过程开始时的差，刚好 等于力对物体做的功，所以 应该 是我们寻找的动能的表达式。,从上面式子可以看出，,动能的表达式,质量为m的物体，以速度v运动时的动能为,动能是标量,在国际单位制中，单位为焦耳，符号J,课堂训练,1、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7.2 km

2、/s，它的动能是多大？ 4.48109J,课堂训练,2、质量一定的物体 A、速度发生变化时，动能一定发生变化 B、速度发生变化时，动能不一定发生变化 C、速度不变时，其动能一定不变 D、动能不变时，速度一定不变,BC,二、动能定理,可写成,这个关系式表明：力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中的动能的变化，这个结论叫做动能定理。,动能定理更一般的表述方式是：,合外力在一个过程中对物体做的总功，等于物体在这个过程中动能的变化。,即,对动能定理的理解,1、合外力做正功， 合外力做负功， 2、动能定理中的功是合外力做的总功 总功的求法 （1）先求每个力的功，再求代数和实际使用！ （2）先

3、求合力，再求合力功,动能增加,动能减少,3、适用范围： 无范围，也无限制， 应用最广 泛！ 不管：恒力、变力做功；直线、曲线运动； 是否接触； 时间长短,动能定理不涉及物理运动过程中的加速度和时间，而只与物体的初末状态有关。在处理物理问题时，应优先考虑应用动能定理。,例题1：,一架喷气式飞机，质量m=5.0103kg ，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移为 x=5.3102m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。求飞机受到的牵引力。 （k=0.02）,用过去的常规方法解,由动能定理解,应用动能定理解题的一般步骤,1、确定研究对象及运动过程 2、分析

4、物体在运动过程中的受力情况，明确每个力是否做功，是做正功还是负功 3、明确初状态和末状态的动能，写出始末状态动能的表达式 4、根据动能定理列原始方程求解。,例题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滑行了距离l后停了下来，如图。试求汽车受到的阻力。,解：汽车的初动能、末动能分别为 和0，阻力F阻做的功为 F阻l。 由动能定理，有,得,3、应用动能定理解题步骤:,小结,1、动能: 物体由于运动而具有的能。,2、动能定理: 合外力对物体做的总功，等于物体动能的变化。,1)、确定研究对象及运动过程 2)、分析物体在运动过程中的受力情况，明确每个力是否做功，是做正功还是负功 3

5、)、明确初状态和末状态的动能，写出始末状态动能的表达式 4)、根据动能定理列原始方程求解。,课堂练习 P21 问题与练习2、 3、5 课外作业 P21 问题与练习 3、4、5,1.答:a.动能是原来的4倍 b. 动能是原来的2倍 c. 动能是原来的8倍 d. 动能不变。 2.解:由动能定理W=EK2-EK1=m(v22-v12)/2, 在题目所述的两种情况下，(v22-v12)较大的， 需要做的功较多。 速度由10km/h加速到20km/h的情况下： (v22-v12)= (202-102)=300（km/h）2 速度由50km/h加速到60km/h的情况下： (v22-v12)= (602-

6、502)=1100（km/h）2 可见，后一种情况所做的功比较多。,问题与练习参考解答,3.解:设平均阻力为Ff， 根据动能定理有: Ffcos180= m(v22-v12)/2 得 Ff=m（v22 - v12）/2s =210-3/2510-2(3002-1002) =1.6103N 子弹在木板运动5cm时， 所受木板的阻力各处不同，题目 所说的平均阻力是对这5cm说的。,4.解:人在下滑过程中，重力和阻力做功，设人受到的阻力为Ff， 根据动能定理: mgh-Ffs=mvt2/2 解方程得： vt=4 m/s5.66m/s 5.解：设人将足球踢出的过程中，人对球做的功为W，从人踢球，到球上

7、升至最大高度的过程中， 根据动能定理有: mgh+W=mvt2/2 得:W=1/20.5202+0.51010=150J,课堂训练,1、关于功和物体动能变化的关系，不正确的说法是( ) A、有力对物体做功，物体的动能就会变化 B、合力不做功，物体的动能就不变 C、合力做正功，物体的动能就增加 D、所有外力做功代数和为负值，物体的 动能就减少,A,课堂训练,2、一物体速度由0增加到v,再从v增加到2v,外力做功分别为W1和W2，则W1和W2关系正确的是( ) A、W1 = W2 B、W2 = 2 W1 C、W2 =3 W1 D、W2 = 4 W1,C,课堂训练,3、一质量为2 kg的滑块，以4 m/s的速度在光滑的水平面上向左滑行，从某一时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为4 m/s，在这段时间里水平力做的功为( ) A.0 B.8 J C.16 J D.32 J,A,课堂训练,4、某同学踢m=0.5kg的足球，使足球获得10m/s的速度飞出20m远，该同学对足球做了多少功？,25J,课堂训练,5、一物体静止在不光滑的水平面上，已知m=1 kg,=0.1，现用水平外力F = 2N拉其运动5 m后，立即撤去水平外力F，