动能动能定理课件

1、动能动能 动能定理动能定理第八章第四节第八章第四节1 1定义：定义：物体由于运动而具有的能物体由于运动而具有的能 一一. .动能动能动能的大小与哪些因素有关？动能的大小与哪些因素有关？ 质量越大质量越大, 速度越大速度越大,物体的动能就越物体的动能就越大大 思考思考动能如何变化？动能如何变化？木块的动能变化的原因是什么？木块的动能变化的原因是什么？求出合力求出合力F所做的功。所做的功。如图所示，一个质量为如图所示，一个质量为m的物体，在的物体，在沿运动方向的合外力沿运动方向的合外力F作用下，发生了作用下，发生了一段位移，速度由一段位移，速度由v1增加到增加到v2。 Fv1v2物体的动能等于物体

2、质量与物体速度的二次物体的动能等于物体质量与物体速度的二次方的乘积的一半。方的乘积的一半。221mvEk2 2公式公式3 3动能是动能是标量标量，只有大小，没有方向。，只有大小，没有方向。动能是动能是状态量状态量,与物体某一时刻的运动状态相对与物体某一时刻的运动状态相对应。应。动能具有动能具有相对性相对性.一般情况下，取大地为参考系一般情况下，取大地为参考系.4.动能的单位：焦耳（动能的单位：焦耳（J）2211/Jkg ms 思考：思考：（1 1）某物体速度发生了变化，它的某物体速度发生了变化，它的动能一定发生变化吗？动能一定发生变化吗？（2 2）某物体动能不变，能否断定它一）某物体动能不变，

3、能否断定它一定处于平衡状态（合力为零）？定处于平衡状态（合力为零）？二二. .动能定理动能定理22211122Wmvmv合力所做的功合力所做的功初状态的动能初状态的动能EK1末状态的动能末状态的动能EK21内容：合力所做的功等于物体动内容：合力所做的功等于物体动能的变化。能的变化。2公式：公式： 21=kkkWEEE 合 思考：思考：（1 1）当合力对物体做正功时，物体的）当合力对物体做正功时，物体的动能如何变化？动能如何变化？ （2 2）合力做负功时呢？）合力做负功时呢？（3 3）合力不做功时呢？）合力不做功时呢？vv增大增大减小减小不变不变（1）物体动能的变化对应着）物体动能的变化对应着合

4、力的功合力的功，而不，而不是某一个力的功。是某一个力的功。 关于动能定理的三点声明：关于动能定理的三点声明：（2）动能定理虽然是在物体受恒力作用做）动能定理虽然是在物体受恒力作用做匀变匀变速直线运动速直线运动的情况下推导出来的，它对于外力的情况下推导出来的，它对于外力是是变力（非匀变速运动）变力（非匀变速运动），以及物体做以及物体做曲线曲线运动运动的情况也同样适用。的情况也同样适用。（3）动能定理对应的是一个过程，只涉及到整）动能定理对应的是一个过程，只涉及到整个过程中个过程中合外力的功合外力的功和物体和物体初、末状态初、末状态的动的动能，无需关心中间过程的细节。能，无需关心中间过程的细节。

5、自学课本自学课本70页页“动能定理的应用动能定理的应用”例题例题1：质量为：质量为8t的卡车，由静止出发在水平公的卡车，由静止出发在水平公路上行驶路上行驶100m后速度增大到后速度增大到10m/s。若此过程。若此过程中，牵引力为中，牵引力为5000N不变，阻力恒定，求卡车不变，阻力恒定，求卡车克服阻力做了多少功？克服阻力做了多少功？ 学以致用学以致用FGNf解法一解法一：如图所示，对卡车进行受力分析。如图所示，对卡车进行受力分析。22vaxFfmafWfx FGNf解得：解得：5-1 10fWJ所以卡车克服阻力做功为所以卡车克服阻力做功为51 10 J解法二解法二如图所示，对卡车进行受力分析。

6、如图所示，对卡车进行受力分析。根据动能定理根据动能定理有：有： 解得：解得：FGNf2102fFxWmv2150001008000(10/ )2fNmWkgm s5-1 10fWJ所以卡车克服阻力做功为所以卡车克服阻力做功为51 10 J归纳总结应用动能定理归纳总结应用动能定理解题步骤解题步骤应用动能定理解题步骤：应用动能定理解题步骤：（1）明确）明确研究对象研究对象及所研究的及所研究的物理物理过程过程；（2）对研究对象进行）对研究对象进行受力分析受力分析，并确，并确定合力的功；定合力的功；（3）确定所研究的物理过程所）确定所研究的物理过程所对应对应的的始、末态的动能始、末态的动能 ；（4）根

7、据动能定理列方程、求解方程；）根据动能定理列方程、求解方程；2.2.如图所示，竖直平面内的轨道如图所示，竖直平面内的轨道abcabc，abab是半径为是半径为R R的的1/41/4圆弧轨道，圆弧轨道，bcbc是长为是长为R R的的水平轨道。质量为水平轨道。质量为mm的物体由静止从的物体由静止从a a点由点由沿轨道滑下，恰静止于沿轨道滑下，恰静止于c c点，若物体与轨道点，若物体与轨道间的动摩擦因素为间的动摩擦因素为 。求摩擦力在。求摩擦力在abab段对段对物体所做的功。物体所做的功。超越自我超越自我 abcoR目标：目标：求摩擦力在求摩擦力在abab段做多少功段做多少功解题思路解题思路动能定理

8、动能定理abcoWW1 1可求可求要求要求WW2 2 WW1 1+W+W2 2+W+W3 3 = E = EK2K2 - - E EK1K1WW3 3 可求可求直接求解直接求解mgR+WmgR+W2 2-mgR=0-mgR=0WW1 1=mgR=mgRE EK1K1= 0 E= 0 EK2K2=0=0WW3 3= = -fR= -fR= -mgRmgRR 小小 结结我们学习了什么？我们学习了什么？ 作作 业业必做题：完成学案必做题：完成学案选做题：选做题： （1）证明动能定理对平抛运动也成立；（2）如何设计实验验证动能定理？运用运用动能定理动能定理列示求解以下问题（只列式，不列示求解以下问题（

9、只列式，不计算）计算）1 1：某物体自离地面高为：某物体自离地面高为h h处作自由落体运动，求落地处作自由落体运动，求落地时物体的速度。时物体的速度。2 2：某物体自高为：某物体自高为h h、倾角为、倾角为 的光滑斜面顶端由静止的光滑斜面顶端由静止开始下滑，求物体滑到斜面底端时的速度。开始下滑，求物体滑到斜面底端时的速度。3 3：将某物体自离地面高为：将某物体自离地面高为h h处以速度处以速度v v0 0竖直向上抛出竖直向上抛出（不计空气阻力），求落地时物体的速度。（不计空气阻力），求落地时物体的速度。4 4：将某物体自离地面高为：将某物体自离地面高为h h处以水平初速度处以水平初速度v v0

10、 0抛出抛出（不计空气阻力），求落地时物体的速度大小。（不计空气阻力），求落地时物体的速度大小。5 5：图中物体在光滑的水平面上运动，某时刻图中物体在光滑的水平面上运动，某时刻速度大小为速度大小为v v，拉力与速度反向。拉力恒定，拉力与速度反向。拉力恒定，当物体速度大小再次等于当物体速度大小再次等于v v时，拉力时，拉力F F做多少做多少功？功？Fv1 1（抄题）（抄题）长为长为L的细绳悬一质量为的细绳悬一质量为m的小球，的小球，拉起小球，绳与竖直方向成拉起小球，绳与竖直方向成角，角，则球摆到最低点时的速度？则球摆到最低点时的速度？（求最低点绳子的拉力）（求最低点绳子的拉力） 4质量相同的两个

11、摆线质量相同的两个摆线A和和B，其摆线长度不同，其摆线长度不同，LALB它们从同一水平高度，而且摆线都处于水平它们从同一水平高度，而且摆线都处于水平不松驰状态由静止释放，如图所示，若以此水平面不松驰状态由静止释放，如图所示，若以此水平面为零势能面，达到最低点时，为零势能面，达到最低点时，A、B两球相等的物理两球相等的物理量是量是 ( ) A重力势能重力势能 B加速度加速度 C动能动能 D所受绳子拉力所受绳子拉力5.质量为质量为m的质点在半径为的质点在半径为R的半球形容器中从上部边的半球形容器中从上部边缘由静止起下滑，滑到最低点时对容器底部的压力为缘由静止起下滑，滑到最低点时对容器底部的压力为2

12、mg，在下滑过程中，克服摩擦力做功的数值，在下滑过程中，克服摩擦力做功的数值为为 。 9.质量为质量为5 103 kg的汽车在的汽车在t0时刻速度时刻速度v010m/s，随后以随后以P6 104 W的额定功率沿平直公路继续前进，的额定功率沿平直公路继续前进，经经72s达到最大速度，设汽车受恒定阻力，其大小为达到最大速度，设汽车受恒定阻力，其大小为2.5 103N。求：（。求：（1）汽车的最大速度）汽车的最大速度vm；（；（2）汽车）汽车在在72s内经过的路程内经过的路程s。8.已知汽车质量为已知汽车质量为m，以恒定功率从静止出发，经时，以恒定功率从静止出发，经时间间t行驶路程为行驶路程为s ,

13、速度达到最大值速度达到最大值vm，求功率，求功率P和阻力和阻力f 练习练习2：如图所示，半径为：如图所示，半径为R的光滑半的光滑半圆轨道和光滑水平面相连，一物体以圆轨道和光滑水平面相连，一物体以某一初速度在水平面上向左滑行，那某一初速度在水平面上向左滑行，那么物体初速度多大时才能通过半圆轨么物体初速度多大时才能通过半圆轨道最高点？道最高点？R 例例1：质量为：质量为m的物体放在动摩擦因数的物体放在动摩擦因数为为的水平面上，在物体上施加水平力的水平面上，在物体上施加水平力F使物体由静止开始运动，经过位移使物体由静止开始运动，经过位移S后撤去外力，物体还能运动多远？后撤去外力，物体还能运动多远？F

14、 例例2：质量为：质量为m的物体从离地面高的物体从离地面高H的的地方自由下落，陷入地面以下地方自由下落，陷入地面以下h深度，深度，求地面对物体的平均阻力。求地面对物体的平均阻力。Hh例例3：如图所示，斜面足够长，其倾角为：如图所示，斜面足够长，其倾角为，质量为质量为m的滑块，距挡板的滑块，距挡板P为为S0，以初速度，以初速度V0沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为数为，滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方，滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力，若滑块每次与挡板相碰均向的重力分力，若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，求：无机械能损失，求：（1）滑块将向上做什么

15、样的运动）滑块将向上做什么样的运动（2）求滑块第一次到最高点经过的路程）求滑块第一次到最高点经过的路程（3）求滑块在斜面上运动经过的总路程）求滑块在斜面上运动经过的总路程v0ps0例2.如图，AB为1/4圆弧轨道，BC为水平直轨道，圆弧的半径为R，BC的长度也为R。一质量为m的物体，与两个轨道与物体的动摩擦因素都为，当它由轨道顶端A从静止开始下落，恰好运动到C处停止，那么物体在AB段克服摩擦力所做的功为（ ）11A. B. 22C. D. (1- )mgRmgRmgRmgRABCDB练习.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，如图

16、所示，则力F所做的功为（ ）A. mgLcosB. mgL（1-cos）C. FLcosD. FL练习.一辆汽车在平直的公路上以速度v0开始加速行驶，经过一段时间t，前进了距离s，此时恰好达到其最大速度vmax。设此过程中汽车发动机始终以额定功率P工作，汽车所受的阻力恒为F，则在这段时间里，发动机所做的功为（ ）2 D. 2121 C. B. A.max0202maxmaxvvFt mvFsmvPttFv ABC 1. 动能定理不但能处理恒力做功的问题，对变力做功同样适用。 2. 动能定理不但适用直线运动，也适用于曲线运动。 3. 较牛顿定律处理问题更具优越性，广泛应用于解决各种力学问题。应用

17、动能定理求变力的功归纳一巩固提高：巩固提高：例例5 5、如图所示，物体从高为、如图所示，物体从高为h h的斜面体的顶端的斜面体的顶端A A由静止开始滑下，滑到水平面上的由静止开始滑下，滑到水平面上的B B点静止，点静止，A A到到B B的水平距离为的水平距离为S S，求：，求：物体与接触面间的动摩擦因数（已知：斜面体物体与接触面间的动摩擦因数（已知：斜面体和水平面都由同种材料制成）和水平面都由同种材料制成）1. 动能：动能：2. 动能定理：动能定理：3. 动能定理的适用范围动能定理的适用范围212m vkE活页：动能定理（活页：动能定理（1）作业：作业：小结：小结：外力对物体所做的总功等于物体

18、动能的变化。外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。21222121mvmvW总例例3 3、19981998年世界杯上，年世界杯上，英阿大战中，希勒和英阿大战中，希勒和巴蒂各踢了一个点球巴蒂各踢了一个点球，当时统计巴蒂的那，当时统计巴蒂的那脚点球速度达到了脚点球速度达到了216Km/h216Km/h。查阅资料。查阅资料可知足球的质量为可知足球的质量为410410克。求克。求: :巴蒂罚点巴蒂罚点球时，对足球做了多球时，对足球做了多少功？少功？答案：答案：738J 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、无法确定变力功课堂训练课堂训练一物体速度由一物体速度由0 0增加到增加到v,v,再从再从v v增加到增加到2v,2v,外力外力做功分别为做功分别为W W1 1和和W W2 2，则，则W W1 1和和W W2 2关系正确的是关系正确的是( ( ) ) A A、W W1 1 = W= W2 2 B B、W W2 2 = 2 W= 2 W1 1 C C、W W2 2 =3 W=3 W1 1 D D、W W2 2 = 4 W= 4 W1 1C 质