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文档简介

1、7 动能和动能定理1.正确理解动能的概念,会用动能的定义式进行计算。 2.正确理解动能定理,知道动能定理的适用条件,会用动能定理进行计算。3.会进行动能定理的推导。 4.会用动能定理解决力学问题,知道用动能定理解题的步骤。 复习引入:物体动能表达式中可能包含v2这个因子。动能的决定因素根据牛顿第二定律 设物体的质量为m,在与运动方向相同的恒定外力F的作用下发生一段位移l,速度由v1增加到v2,如何用m和v表示力F做的功。功的表达式为:重力做的功等于重力势能的减少量。重力做的功:类比重力做功与重力势能变化的关系结论:力F做的功等于 的变化。 所以物理学上就把 这个具有特定意义的物理量 叫动能。1

2、.定义:物体由于运动而具有的能量叫做动能。2.动能的大小:3.单位:焦(J)4.说明:(1)动能是标量,只有大小,没有方向。(2)动能只有正值,没有负值。一、动能(3)动能具有瞬时性水的动能动能具有相对性,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。人和豹的动能例1.下列几种情况中,甲、乙两物体的动能相等的是 ( )A甲的速度是乙的2倍,乙的质量是甲的2倍B甲的质量是乙的2倍,乙的速度是甲的2倍C甲的质量是乙的4倍,乙的速度是甲的2倍D质量相同,速度大小也相同,但甲向东运动,乙向西运动CD有了动能的表达式后,前面我们推出的 就可以写成这个式子

3、表明什么问题呢?请你用文字叙述一下。表明:力(合外力)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。这个结论就叫做动能定理。二、动能定理 合外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,这个结论叫做动能定理。外力的总功末状态动能初状态动能1.合外力做功。2.外力做功之和。动能变化和某一过程(始末状态)相对应。对动能定理的理解1.动能定理中的功是合外力做的总功总功的求法:(1) W合= F合l cos(为合外力与运动方向的夹角)(2) W合=WW2 Wn2.合外力做正功,动能增加合外力做负功,动能减少3.适用范围:无范围,也无限制,应用最广泛!不管恒力、变力做功;

4、直线、曲线运动;是否接触;时间长短动能定理物理意义:动能定理指出了外力对物体所做的总功与物体动能变化之间的关系,即外力对物体做的总功,对应着物体动能的变化,变化的大小由做功的多少来量度.例2.一架喷气式飞机,质量5103 kg,当起飞过程中从静止开始滑跑的路程为l5.3102时,达到起飞速度v60/s,在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的k倍(0.02),求飞机受到的牵引力。 解:常规方法动能定理法1.选择研究对象,分析研究对象在运动过程中的受力情况。2.计算研究对象所受各力在运动过程中对物体做功的大小和正负。3.明确物体在运动过程中始、末状态的动能的值。4.根据动能定理,列出具体方程式。

5、5.代入数值,计算结果。关键1.正确计算物体所受外力做的总功 ;2.明确物体在运动过程中初、末状态的动能值。三、解题要点 总结:动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间,而只与物体的初末状态有关,并且牛顿运动定律一般用来解决匀变速直线运动,因此在处理物理问题时,应优先考虑应用动能定理。BC1.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2.(2012龙岩高一检测)如图所示,在高为H的平台上以初速v0抛出一质量为m的小球,不计空气阻力,当它到达离抛出点的竖直距离为h的B点时,小球的动能增

6、量为( )A B C DDm3.质量为8g的子弹以400m/s的速度水平射入厚度为5cm的钢板,射出后的速度为100m/s,求子弹克服阻力所做的功以及子弹受到的平均阻力。子 弹vv0解:子弹射入钢板的过程中,在竖直的方向受到的重力和支持力的作用互相抵消,在水平方向受到阻力为Ff ,如图所示。根据动能定理得Ff子弹克服阻力做功为600J解:汽车在运动过程中共受四个力的作用,如图所示FGFNFf重力和支持力不做功,只有牵引力和阻力做功WF=Fs,Wf =Ff scos180=0.02mgs4.汽车在水平的高速公路上做匀加速直线运动,通过100m 的距离后,速度由10m/s 增加到30m/s,汽车的

7、质量为2103kg,汽车前进时所受的阻力为车重的0.02倍,求汽车牵引力所做的功以及牵引力的大小。根据动能定理得由WF=Fs得牵引力大小为5.一铅球从高出地面H米处由静止自由落下,不考虑空气阻力,落至地面后陷入地面h米深处停止,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。hH解法一:分段列式自由下落:陷入地面减速:解法二:全程列式6.某人从距地面25m高处斜上抛出一小球,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:(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.V0HV解:(1)人抛球:(2)球在空中:注意:列式时要注意W合和Ek的正负代入数据解得所以克服阻力做了17.2J的功投篮7.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 ,运动中受到空气阻力,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所示fmg由动能定理所以克服空气阻力做的功为k导弹的动能风的动能应用:风力发电飞针穿玻璃扑克穿木板生活中的动能1.动能:物体由于运动而具有的能量。2.动能定理:合外力对物体做的总功,等于物体动能的变化。3.应用动能

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