7.7动能和动能定理ppt课件-

1、7动能和动能定理1 物体由于运动而具有的能量叫做动能。在本章“1追寻守恒量”中，已经知道2与物体的质量和速度有关思考：物体的动能与哪些因素有 关？是什么样的关系？3 结论：物体的质量越大，速度越大，它的动能就 越大。 那么，动能与物体的质量和速度之间有什么定量的关系呢？4一、探究动能的表达式重力做功WG重力势能mgh弹力做功WF外力做功 w弹性势能kx2/2动能表达式？动能5探究物体动能表达式 设质量为m的某物体，在与运动方向总相同的恒力F的作用下发生一段位移l，速度由v1增加到v2，如图所示。试寻求这个过程中力F做的功与v1、v2的关系？lFv1v26推导F做功表达式的过程W=FLL= (v

2、22 v12 )/2aa=F/mW=?7结果与思考初态和末态的表达式均为“mv2/2”，这个“mv2/2”代表什么？W mv22 mv12末态初态8m为物体的质量v为物体的瞬时速度单位：焦耳（J）Ek mv2二.动能9我们对动能的表达式Ekmv2/2的理解1、动能是标量，且只有正值，动能只与物体的速度大小有关，与速度方向无关,且速度对动能影响比质量大。2、动能是状态量.V是瞬时速度。在某一时刻，物体具有一定的速度，也就具有一定的动能。3、动能具有相对性，对不同的参考系，物体速度有不同的瞬时值，也就具有不同的动能，一般都以地面为参考系研究物体的运动。10关于动能的理解，下列说法正确的是： A、一

3、定质量的物体，速度变化时，动能一定变化。B、一定质量的物体，速度不变时，动能一定不变。C、一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化。D、一定质量的物体，动能不变时，速度一定不变。随堂练习11WEk2Ek1=Ek改写 力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。W mv22 mv12三.动能定理12动能是标量，只有正值，但Ek有正负之分。当外力做正功时，W0，故 Ek0，即Ek2Ek1 动能增加。当外力做负功时，W0，故Ek0 ， 即Ek20，故Ek2Ek1，即动能增加 当外力做负功时，W0，故Ek2Ek1，即动能减少2、对状态与过程关系的理解 功是伴随一个物理过程而产生的，是

4、过程量；而动能是状态量。 动能定理表示了过程量等于状态量的改变量的关系。3、适用范围： 既适用于恒力做功，也适用于变力做功； 既适用于直线运动，也适用于曲线运动。18应用动能定理解题一般步骤（尤其是变力功、曲线运动）：1.明确对象和过程：（通常是单个物体）2.作二分析： 受力分析，确定各力做功及其正负 确定初、末速度,明确初末状态的动能3.由动能定理列方程：W合mv22/2mv12/219sFf例1、一架喷气式飞机，质量 ，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为 时，达到起飞速度 。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍（k=0.02）。求飞机受到的牵引力F。应用1：恒力+直线运动GFN

5、201找对象（常是单个物体）解：对飞机 由动能定理有启发：此类问题，牛顿定律和动能定理都适用，但动能定理更简洁明了。sF1F23确定各力做功4运动情况分析5建方程2受力分析21例4、在h高处，以初速度v0向水平方向抛出一小球，不计空气阻力，小球着地时速度大小为（ ）C应用2：恒力+曲线运动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，在涉及有关的力学问题，优先应用动能定理。22例8:如下图，三小球完全相同，均从离地面高H处无初速释放，不计摩擦，求小球的落地速度。小结：应用动能定理处理问题时，不需要考虑物体运动细节、运动方向，用动能定理处理问题比牛顿运动定律方便。不需要考虑物体运

6、动细节，运动方向典型应用答案：2gH23 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，细线偏离竖直方向的角度为，如图所示。则拉力F做的功是：A. mgLcos B. mgL(1cos) C. FLcos D. FL应用3：变力做功24 瞬间力做功问题例9:运动员踢球的平均作用力为200N,把一个静止的质量为1kg的球以10m/s的速度踢出,水平面上运动50m后停下,则运动员对球做的功?FS=50mvov=0求变力做功问题如果运动员踢球时，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? 典型应用答案：50 J

7、0 25练习1：某人从距地面25m高处水平抛出一小球，小球质量为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：（1）人抛球时对小球做多少功？（2）小球在空中运动时克服阻力做功多少？ 练一练答案： 5J 17.2J26例10:一列货车的质量为5.0105kg,在平直轨道以额定功率3000kw加速行驶,当速度由静止加速到所能达到的最大速度30m/s时,共用了2min,则这段时间内列车前进的距离是多少?Ff求变力做功问题 （与机车相联系的问题）典型应用答案：1350 m27 练习1一辆汽车的质量为m，从静止开始起动，沿水平路面前进了s后，达到了最大行驶速

8、度vmax，设汽车的牵引功率保持不变，所受阻力为车重的k倍求： (1)汽车的牵引功率； (2)汽车从静止到开始匀速运动所需的时间28巩固提高：1.如图所示，物体从高为h的斜面体的顶端A由静止开始滑下，滑到水平面上的B点静止，A到B的水平距离为S，求：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）29解：（过程整体法）物体从A由静止滑到B的过程中，由动能定理有：而由和式得.302.如图，物体沿一曲面从A点无初速滑下，滑至曲面的最低点B时，下滑高度为5m,若物体的质量为1kg,到B点时的速度为6m/s,则在下滑过程中，物体克服阻力所做的功为多少？AB5m此题中的摩擦力是变力，变

9、力做功不能用WFlcos计算。物体克服摩擦力做功32J313.如图所示，半径R1m的1/4圆弧导轨与水平面相接，从圆弧导轨顶端A，静止释放一个质量为m20g的小木块，测得其滑至底端B时速度VB3ms，以后沿水平导轨滑行BC3m而停止求：（1）在圆弧轨道上克服摩擦力做的功?（2）BC段轨道的动摩擦因数为多少?W=-0.11J0.15324. 如图所示，质量为m的物体静放在水平光滑的平台上，系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮由地面以速度V0向右走动着的人拉着。设人在地面上从平台的边缘开始向右行至绳和水平方向夹角成=30处，求在此过程中人做的功。解：将V0分解由动能定理可得，人所做的功等于物体动能的增

10、量，即V0V2V233由图知：V0V2V2345.以初速V0竖直上抛一个质量为m=0.1kg的小球，当小球返回出发点时的速度大小为3V0/4，若g取10m/s2，则小球受到的空气平均阻力为多少？35fGG H h分析：小球的下落过程根据受力情况可分为两段：应用4：多过程1.一球从高出地面H处由静止自由落下，不考虑空气阻力，落到地面后并深入地面h深处停止，若球的质量为m，求：球在落入地面以下的过程中受到的平均阻力。因此可以分两段求解，也可以按全过程求解接触地面前做自由落体运动，只受重力G作用；接触地面后做减速运动，受重力G和阻力f作用。36接触地面前（2）全过程：解：以球为研究对象，在下落的过程

11、中受力如图，根据动能定理有解 得：（1）分段求解 设小球在接触地面时的速度为v，则接触地面后GfG H h37一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?F=0.1ff=0=0 多过程问题 直线运动5m38例10质量为m的跳水运动员从高为H的跳台上以速率v1 起跳，落水时的速率为v2 ，运动中遇有空气阻力，那么运动员起跳后在空中运动克服空气阻力所做的功是多少？V1HV2解：对象运动员过程-从起跳到落水受力分析-如图示fmg由动能定理39 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40高考是怎样考的 一物块由静止开始从粗糙斜面上的某点加速下滑到另一