第03节探究外力做功与物体动能变化的关系 (3)

1、7 动能 动能定理一、探究功与物体速度变化的关系二、动能三、动能定理一、探究功与物体速度变化的关系1、实验装置2、探究思路设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W怎样才能做到只让橡皮筋对小车做功，而其他力对小车不做功或做功代数和为零?如何测出小车获得的速度?3、实验结论W v2 ，即功与物体的速度的平方成正比。保持每次拉伸长度一定，改变橡皮筋的条数平衡摩擦力法设物体的质量为m，且地面光滑,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 从上面式子可以看出， 很可能是一个具有特定

2、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。 二、动能1、概念物体由于运动而具有的能叫做动能，物体的动能等于它的质量跟它的速度平方的乘积的一半。2、公式3、单位：（焦耳J）(1)动能是标量，(2)动能是状态量，(3)动能具有相对性，与速度的方向无关，且均为正值v 为瞬时速度一般选地面为参考系4、说明:三、动能定理1、内容：合力所做的功等于物体动能的变化。2、表达式：(2)W合的含义：(1)Ek的含义：动能的增量 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

3、飞机重量的0.02倍（k=0.02）。求飞机受到的牵引力F。sFf应用1：恒力+直线运动例题讲解常规方法（运动学知识求解）1找对象（常是单个物体）解：对飞机 由动能定理有sF1F22确定各力做功3明确始末状态4建方程2受力分析3、应用动能定理解题的一般步骤：(1)确定研究对象，明确运动过程. (3)明确始末状态，确定其动能 (2)对研究对象进行受力分析，找出各力所做的功或合力做的功。 (4)根据动能定理列方程。(5)求解并验算.4、动能定理的理解及应用要点：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。既适用于单一运动过程，也适用于运动的全过程。动能定理中的位移和速

4、度必须是相对于同一个参考系.一般以地面为参考系.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，在涉及有关的力学问题，应优先考虑应用动能定理。2、一颗质量m=10g的子弹，以速度v=600ms从枪口飞出，子弹飞出枪口时的动能为多少？若测得枪膛长s=0.6m，则火药引爆后产生的高温高压气体在枪膛内对子弹的平均推力多大？自主活动分析：应用2：计算变力做功3、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，如图所示，则拉力F所做的功为（ ）A. mgLcos B. mgL(1cos) C. FLcos D. FLFOPQlB

5、例题讲解4、1998年世界杯上，英阿大战中，希勒和巴蒂各踢了一个点球，当时统计巴蒂的那脚点球速度达到了216Km/h。查阅资料可知足球的质量为410克。求:巴蒂罚点球时，对足球做了多少功？自主活动 5、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3：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。例题讲解6、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）解法一：运动

6、学知识求解解法二:动能定律求解(过程分段法)设物体质量为m,斜面长为L,物体与接触面间的动摩擦因数为 ,滑到C点的速度为V,从A滑到C,由动能定理有:而物体从C滑到B,由动能定理有:联立 解得解法三：动能定律求解（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. 用外力缓慢地将物块从B位置拉到A位置，外力要做多少功？系统的分析1、一物体做变速运动时，下列说法正确的是（ ） A合外力一定对物体做功，使物体动能改变B物体所受合外力一定不为零C合外力一定对物体做功，但物体动能可能不变D物体加速度一定不为零B D课堂练习：动能是标量，与速度的方向无关一定质量的物体，动能变化时速度一定变化， 速度变化时，动能不一定变化2、一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m，这时物体的速度2 m/s，则下列说法正确的是 （）A、手对物体做功 12JB、合外力对物体做功 12JC、合外力对物体做功 2JD、物体克服重力做功 10 JACD解题时必须弄清是什么力做的功，有何特点？如何求？3、某人在高h处抛出一个质量为m的物体不计空气阻力，物体落地时的速度为v，这人对物体所做的功为（） Amgh Bmv2/2 Cmgh+mv2/2 Dmv2/2- mghD4、用拉力F使一个质量为m的木箱由静止开始在水平冰道上移动了s，拉力F跟木箱前进的方向的夹角为，木箱与冰