高中物理 动能和动能定理课件 新人教版必修2

1、一、动能的概念一、动能的概念物体由于运动而具物体由于运动而具有的能叫做动能有的能叫做动能物体的动能跟哪些因素有关？物体的动能跟哪些因素有关？mmvvmmvv速度相同时，速度相同时，质量越大，质量越大，物体的动能物体的动能越大越大质量相同时，质量相同时，速度越大，速度越大，物体的动能物体的动能越大越大二、动能的表达式二、动能的表达式在光滑的水平面上有一个质量为在光滑的水平面上有一个质量为m的物体，在与运动方向相同的水平恒力的物体，在与运动方向相同的水平恒力的作用下发生一段位移，速度由的作用下发生一段位移，速度由v1增加增加到到v2，求这个过程中该力所做的功。，求这个过程中该力所做的功。二、动能的

2、表达式二、动能的表达式alvv22122lvva22122maF 又FlWFllvvm22122lvvm2212221222121mvmv 二、动能的表达式二、动能的表达式21222121mvmvWF221mvEk物体的动能等于物体的质量与物体物体的动能等于物体的质量与物体速度的二次方的乘积的一半。速度的二次方的乘积的一半。 单位：单位：J 标量标量1 1、我国发射的第一颗人造地球卫星，质量我国发射的第一颗人造地球卫星，质量为为173 kg173 kg，轨道速度为，轨道速度为7.2km/s,7.2km/s,求它求它的动能是多少的动能是多少? ?2mv2 21 1E Ek k例与练例与练J J)

3、 )1 10 0( (7 7. .2 21 17 73 32 21 12 23 3J J1 10 04 4. .4 48 89 92 2、关于动能，下列说法正确的是（）关于动能，下列说法正确的是（）A A、动能不变的物体，一定处于平衡状态动能不变的物体，一定处于平衡状态B B、动能不可能是负的动能不可能是负的C C、一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化；一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化；但速度变化时，动能不一定变化但速度变化时，动能不一定变化DD、物体做匀速圆周运动，其动能不变物体做匀速圆周运动，其动能不变例与练例与练21222121mvmvWF221mvEk力在一个过程中对物体所

4、做的力在一个过程中对物体所做的功功，等于物体在这个过程中等于物体在这个过程中动能的变化动能的变化。12kkFEEW三、动能定理三、动能定理W合合Ek2Ek1合力做合力做的功的功末态的动能末态的动能初态的初态的动能动能W合合= = - -mv121 12 2mv221 12 2动能定理：合力对物体所做动能定理：合力对物体所做的功等于物体动能的变化。的功等于物体动能的变化。1、合力做正功，即、合力做正功，即W合合，Ek2Ek1 ，动能增大，动能增大2、合力做负功，即、合力做负功，即W合合，Ek2Ek1 ，动能减小，动能减小三、动能定理三、动能定理（1）W合合是外力所做的是外力所做的总功总功3、理解

5、：理解：【例【例1 1】一架喷气式飞机，质量一架喷气式飞机，质量m m =5=510103 3kgkg，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为起飞过程中从静止开始滑跑的路程为L=5.3L=5.310102 2mm时，达到起飞的速度时，达到起飞的速度 v =60m/s=60m/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.020.02倍，求飞机受到的牵引力。倍，求飞机受到的牵引力。析与解析与解mgmgN NF Ff fNmgf100002. 0021)(2mvlfFNflmvF42108 . 12fFF合lfF)(W总01kE2221mvEk12WkkEE总三

6、、动能定理三、动能定理3、理解：理解：【例【例2 2】一辆质量一辆质量mm、速度为、速度为v vo o的汽车在关闭发的汽车在关闭发动机后于水平地面滑行了距离动机后于水平地面滑行了距离L L后停了下来，试后停了下来，试求汽车受到的阻力大小。求汽车受到的阻力大小。析与解析与解mgmgN Nf f20210mvflfF 合fl总W02kE21021mvEk12WkkEE总lmvf220三、动能定理三、动能定理（2）动能定理也适用于）动能定理也适用于曲线运动曲线运动3、理解：理解：【例【例3 3】某同学从高为某同学从高为h 处以速度处以速度v0 0 水平抛出一水平抛出一个铅球，求铅球落地时速度大小。个

7、铅球，求铅球落地时速度大小。 v0vmg2022121mvmvmghghvv220三、动能定理三、动能定理（3）动能定理也适用于）动能定理也适用于变力变力做功做功3、理解：理解：【例【例4 4】一质量为一质量为mm的小球，用长为的小球，用长为L L的轻绳悬的轻绳悬挂于天花板上，小球在水平力挂于天花板上，小球在水平力F F的作用下，从最的作用下，从最低点低点P P点点缓慢缓慢地移到地移到QQ点，此时绳子转过了点，此时绳子转过了 角，角，如图所示，则力如图所示，则力F F做的功为（做的功为（ ） A AmgLcos mgLcos B BmgL(1mgL(1cos)cos)C CFLsin FLsi

8、n DDFLFLmgmgT T变力变力三、动能定理三、动能定理（3）动能定理也适用于）动能定理也适用于变力变力做功做功3、理解：理解：【例【例4 4】一质量为一质量为mm的小球，用长为的小球，用长为L L的轻绳悬的轻绳悬挂于天花板上，小球在水平力挂于天花板上，小球在水平力F F的作用下，从最的作用下，从最低点低点P P点点缓慢缓慢地移到地移到QQ点，此时绳子转过了点，此时绳子转过了 角，角，如图所示，则力如图所示，则力F F做的功为（做的功为（ ） mgmgT Th hh= L(1h= L(1cos)cos)WWG G= = mgL(1mgL(1cos)cos)WWF F= = WWGG =

9、mgL(1 = mgL(1cos)cos)WWF F WWGG = 0 = 00 0变力变力 求变力做功问题求变力做功问题 瞬间力做功问题瞬间力做功问题运动员踢球的平均作用力为运动员踢球的平均作用力为200N,把一个静止把一个静止的质量为的质量为1kg的球以的球以10m/s的速度踢出的速度踢出,水平面水平面上运动上运动60m后停下后停下,则运动员对球做的功则运动员对球做的功?如果如果运动员踢球时球以运动员踢球时球以10m/s迎面飞来迎面飞来,踢出速度仍踢出速度仍为为10m/s,则运动员对球做的功为多少则运动员对球做的功为多少? FS=60mvov=0212mmvfs222mmPPsfv质量为质

10、量为m的汽车发动机的功率恒为的汽车发动机的功率恒为P，摩擦阻，摩擦阻力恒为力恒为f，牵引力为，牵引力为F汽车由静止开始，经过汽车由静止开始，经过时间时间t行驶了位移行驶了位移s时，速度达到最大值时，速度达到最大值vm，则，则发动机所做的功为：发动机所做的功为： APt BfvmtCDEFsABCD注意：注意：做选择题时要注意表达式的多种可能性做选择题时要注意表达式的多种可能性 求变力做功问题求变力做功问题 （与机车相联系的问题）（与机车相联系的问题）三、动能定理三、动能定理（4）可以对）可以对全过程全过程用动能定理用动能定理3、理解：理解：【例【例5 5】质量为质量为mm的小球从距沙坑表面的小

11、球从距沙坑表面h h高处自由落下，进入沙坑，小球在沙高处自由落下，进入沙坑，小球在沙坑中运动的最大深度为坑中运动的最大深度为d d，求小球在沙，求小球在沙坑中运动受到的平均阻力大小。坑中运动受到的平均阻力大小。00)(fddhmg对全过程对全过程:fddhmg)(W 总0EE21kkddhmgf)(h hd dmgmgmgmgf f三、动能定理三、动能定理（1）确定确定研究对象研究对象，画出过程示意图；，画出过程示意图；4 4、应用动能定理解题的一般步骤：、应用动能定理解题的一般步骤：（2）分析物体的分析物体的受力受力，明确各力做功的情，明确各力做功的情况，并确定外力所做的况，并确定外力所做的

12、总功总功；（3）分析物体的分析物体的运动运动，明确物体的初、末状，明确物体的初、末状态，确定初、末状态的动能及态，确定初、末状态的动能及动能的变化动能的变化；（4）根据动能定理根据动能定理列方程列方程求解；求解；1 1、例与练例与练0212mvmghghv2mghWG2 2、质量为质量为m=3kgm=3kg的物体与水平地面之间的的物体与水平地面之间的动摩擦因数动摩擦因数=0.2=0.2，在水平恒力，在水平恒力F=9NF=9N作用作用下起动，当下起动，当mm位移位移L L1 1=8m=8m时撤去推力时撤去推力F F，问：，问：物体还能滑多远？物体还能滑多远？(g(g10m/s10m/s2 2)

13、)例与练例与练对全过程用动能定理：对全过程用动能定理：00)(211LLfFLNmgNf6mLfFLL4112L L1 1L L2 2F FmgmgN Nf f3 3、民航客机机舱紧急出口的气囊是、民航客机机舱紧急出口的气囊是一条连一条连接出口与地面的斜面，高接出口与地面的斜面，高3.2m3.2m，长，长5.5m5.5m，质量是质量是60Kg60Kg的人沿斜面滑下时所受阻力是的人沿斜面滑下时所受阻力是240N240N，求人滑至底端时的速度。，求人滑至底端时的速度。例与练例与练mgmgN Nf f0212mvfLmghsmmfLmghv/20)(23 3、民航客机机舱紧急出口的气囊是、民航客机机

14、舱紧急出口的气囊是一条连一条连接出口与地面的斜面，高接出口与地面的斜面，高3.2m3.2m，长，长5.5m5.5m，质量是质量是60Kg60Kg的人沿斜面滑下时所受阻力是的人沿斜面滑下时所受阻力是240N240N，求人滑至底端时的速度。，求人滑至底端时的速度。例与练例与练mgmgN Nf fNfmgF1 .109sin合aLv222/82. 1smmFa合smaLv/202 牛顿第二定律是牛顿第二定律是矢量式矢量式，反映的是力与，反映的是力与加速度的加速度的瞬时关系瞬时关系； 动能定理是动能定理是标量式标量式，反映做功过程中总，反映做功过程中总功与功与始末状态始末状态动能变化的关系。动能变化的

15、关系。 动能定理和牛顿第二定律是研究物动能定理和牛顿第二定律是研究物体运动问题的两种不同的方法。体运动问题的两种不同的方法。四、动能定理与牛顿第二定律四、动能定理与牛顿第二定律动能定理不涉及物体运动过程中的动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间，对变力做功和多过程问加速度和时间，对变力做功和多过程问题用动能定理处理问题有时很方便。题用动能定理处理问题有时很方便。4 4、两个初、两个初速度相同的木块速度相同的木块A A、B B质量之比质量之比为为mmA A：mmB B1 1：2 2， A A、B B与水平地面间的与水平地面间的动摩擦因数之比为动摩擦因数之比为 A A： B B2 2：3 3

16、，则，则A A、B B在水平地面滑行距离在水平地面滑行距离L LA A：L LB B为（）为（）A A、 1 1：2 2B B、 2 2：3 3C C、 2 2：1 1 DD、 3 3：2 2例与练例与练20210vmgLmAAAA20210vmgLmBBBB23ABBALLO OA AB B5 5、质量为质量为2Kg2Kg的物体沿半径为的物体沿半径为1m1m的的1/41/4圆圆弧从最高点弧从最高点A A由静止滑下，滑至最低点由静止滑下，滑至最低点B B时时速率为速率为4m/s4m/s，求物体在滑下过程中克服阻，求物体在滑下过程中克服阻力所做的功。力所做的功。例与练例与练0212BfmvWmgRJmgRmvWBf4212物体在滑下过程中克服阻力所做功物体在滑下过程中克服阻力所做功4J4JA A到到B B由动能定理：由动能定理：6 6、如图所示，质量为如图所示，质量为mm的物体，由