动能和动能定理.ppt

第五章 机械能及其守恒定律,动能 动能定理 海湾高中 董学伟,一、动能的表达式,若物体从静止开始运动，拉力做功,理论上：,实验证明,W-v2图,动能的表达式,物体的质量,物体的速度,物体的动能,1 动能是标量，是一个状态量，单位是焦（J）,对动能表达式的理解,2 动能具有瞬时性,3动能具有相对性。因为对不同的参考系，速度不同，因而动能不同，一般情况取地面作为参考系,练习 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,过程量,状态量,状态量,既适用于直线运动，也适用于曲线运动；既适用于恒力做功，也适用于变力做功；既适用于单个物体，也适用于多个物体；既适用于一个过程，也适用于整个过程。,动能定理的适用条件：,二 对动能定理的理解,例1.一物体静止在不光滑的水平面上，已知m=1kg，=0.1,现用水平外力F=2N拉其运动5m后立即撤去水平外力F,求其还能滑多远?,5m,用动能定理解题的一般步骤：, 对过程进行受力分析，画受力示意图，及过程草图，明确各力做功情况, 确定研究对象和研究过程。, 确定研究过程中物体的初、末状态的动能, 根据动能定理建立方程，代入数据求解，对结果进行说明或讨论,解法1.,由动能定理得 WF + Wf =0,即：Fs1 +（ fs）=0,由Vt图线知 s ：s1 = 4 ：1,所以 F ：f = s ：s1,结果：F ：f = 4 ：1,解法2. 分段用动能定理,两式相加得 Fs1 +（ fs）= 0,由解法1 知 F ：f = 4 ：1,解法3. 牛顿定律结合匀变速直线运动规律,预习检测3.用竖直向上30N的恒力F将地面上质量为m=2kg的物体由静止提升H=2m后即撤去力F，物体落地后陷入地面之下 h=0.1m 停下来.取g=10m/s2,不计空气阻力，求地面对物体的平均阻力大小.,分析：对全程用动能定理得：,FH + mgh f h = 0,f = 620N,v=0,如果运动员踢球时球以10m/s迎面飞来,踢出速度仍为10m/s,则运动员对球做的功为多少?,50J,0,变式 质量为m的跳水运动员，从高为H的跳台上，以速率v1起跳，落水时的速度为v2，那么起跳时运动员所做的功是多少？,简析：球在F方向的位移s=Lsin ,力F的功WF =Fs=F Lsin ,?,很缓慢的含义：,由平衡条件得：F=mg tan ，故F为变力 ， WF =F Lsin 错误,正确解答：本题中的变力功可由动能定理求解.,B,变式.如图,光滑水平薄板中心有一个小孔,在孔内穿过一条质量不计的细绳,绳的一端系一小球,小球以O为圆心在板上做匀速圆周运动,半径为R,此时绳的拉力为F,若逐渐增大拉力至8F,小球仍以O为圆心做半径为0.5R的匀速圆周运动,则此过程中绳的拉力做的功为多少？,1.5FR,小结,一 动能的表达式,二 动能定理,1 动能定理的内容、公式,2动能定理的适用条件,3动能定理的解题步骤(4步）,4 用动能定理解决直线多过程、变力做功问题,例4.某人从距地面25m高处水平抛出一小球，小球质量100g，出手时速度大小为10m/s,落地时速度大小为16m/s，取g=10m/s2，试求：小球在空中运动时克服阻力做功多少？,球在空中：,17.2J,变式（2010北京理综）如图，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出，经过3.0 s落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角37，运动员的质量m50 kg。不计空气阻力。（取