【优化指导】高中物理 77 动能和动能定理同步课件 新人教必修2

第七节动能和动能定理1．知道动能的定义、表达式、单位及特点．2．理解动能定理．3．会应用动能定理解决问题．一、动能1．定义：物体由于

而具有的能．2．表达式：

.3．单位：与功的单位相同，国际单位为．1J＝

＝

.焦耳1_N·m1_kg·m2/s2运动4．物理量特点(1)动能是

量，具有瞬时性，物体在某一状态的动能由物体的质量和该状态下物体的速度共同决定．(2)物体的动能具有

，由于对不同的参考系，同一物体的瞬时速度有不同值，所以在同一状态下物体的动能也有不同值．一般地如无特别说明，物体的动能均是相对

的．(3)动能是

，只有大小没有方向，动能没有负值，与物体的速度方向无关．状态相对性地面标量二、动能定理1．动能定理的推导(1)建立情景如图所示，质量为m的物体，在恒力F作用下，经位移l后，速度由v1增加到v2.Flma2．内容：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Ek2－Ek1说明：①式中W为

，它等于各力做功的 ．②如果外力做正功，物体的

，外力做负功，物体的 ．4．适用范围：不仅适用于

做功和

运动，也适用于

做功和

运动情况．合力的功代数和动能增加动能减少恒力直线变力曲线在同一高度以相同的速率将手中的小球以上抛、下抛、平抛三种不同方式抛出，落地时速度、动能是否相同？提示：重力做功相同，动能改变量相同，末动能、末速度大小相同，但末速度方向不同．(5)动能能定理理不仅仅描述述了功功和动动能增增量之之间的的等值值关系系，还还体现现了它它们之之间的的因果果关系系，也也就是是说力力对物物体做做功是是引起起物体体动能能变化化的原原因，，合外外力做做功的的过程程实质质上是是其他他形式式的能能与动动量相相互转转化的的过程程，转转化了了多少少由合合外力力做了了多少少功来来度量量．【特别别提醒醒】动能定定理应应用中中所针针对的的一般般为单单个物物体，，且物物体要要在惯惯性参参考系系中运运动．．二、动动能定定理的的应用用及其其优越越性1．动能定定理与与牛顿顿定律律解题题的比比较牛顿定律动能定理相同点确定研究对象，对物体进行受力分析和运动过程分析适用条件只能研究在恒力作用下物体做直线运动的情况对于物体在恒力或变力作用下，物体做直线或曲线运动均适用应用方法要考虑运动过程的每一个细节，结合运动学公式解题只考虑各力的做功情况及初、末状态的动能运算方法矢量运算代数运算2．应用动动能定定理的的优越越性(1)物体体由初初始状状态到到末状状态的的过程程中，，物体体的运运动性性质、、运动动轨迹迹、做做功的的力是是变力力还是是恒力力等诸诸多因因素都都可以以不予予考虑虑，使使分析析简化化．(2)应用用牛顿顿运动动定律律和运运动学学规律律时，，涉及及的有有关物物理量量比较较多，，对运运动过过程中中的细细节也也要仔仔细研研究，，而应应用动动能定定理只只考虑虑合外外力做做功和和初、、末两两个状状态的的动能能，并并且可可以把(3)一般情况下，由牛顿运动定律和运动学规律能够求解的问题，用动能定理也可以求解，并且更为简捷．3．应用动动能定定理解解题的的步骤骤(1)确定定研究究对象象和研研究过过程．．(2)对研研究对对象进进行受受力分分析．．(研研究对对象以以外的的物体体施于于研究究对象象的力力都要要分析析，含含重力力)(3)写出出该过过程中中合外外力做做的功功，或或分别(4)写出物体的初、末动能．(注意动能增量是末动能减初动能)(5)按照动能定理列式求解．【特别别提醒醒】(1)功的的计算算公式式W＝Flcosα只能求求恒力力做的的功，，不能能求变变力的的功，，而由由动能能定理理知，，只要要求出出物体体的动动能变变化ΔΔEk＝Ek2－Ek1，就可可以间间接求求得变变力做做的功功．(2)列方方程时时等号号的左左边是是合外外力做做的功功，右右边是是动能能的增增量.下列关于运运动物体所所受的合力力、合力做做功和动能能变化的关关系，正确确的是A．如果物物体所受的的合力为零零，那么合合力对物体体做的功一一定为零B．如果合合力对物体体做的功为为零，则合合力一定为为零C．物体在在合力作用用下做匀变变速直线运运动，则动动能在一段段过程中变变化量一定定不为零D．如果物物体的动能能不发生变变化，则物物体所受合合力一定是是零解析：功是力与物物体在力的的方向上发发生的位移移的乘积，答案：A【针对训练练】1.一物体体做变速运运动时，下下列说法正正确的有()A．合外力力一定对物物体做功，，使物体动动能改变B．物体所所受合外力力一定不为为零C．合外力力一定对物物体做功，，但物体动动能可能不不变D．物体加加速度一定定不为零解析：物体的速度度发生了变变化，则合合外力一定定不为零，，加速度也也一定不为为零，B、、D正确；；物体的速速度变化，，可能是大大小不变，，方向变化化，故动能能不一定变变化，合外外力不一定定做功，A、C错误误．答案：BD如图所示，，物体在离离斜面底端端5m处处由静止开开始下滑，，然后滑上上由小圆弧弧连接的水水平面上，，若物体与与斜面及水水平面的动动摩擦因数数均为0.4，斜面面倾角为37°.求求物体能在在水平面上上滑行多远远．解析：解法一：分分段法对物体在斜斜面上和水水平面上时时受力分析析如图所示示．物体下滑阶阶段FN1＝mgcos37°故Ff1＝μFN1＝μmgcos37°由动能定理理得答案：3.5m【题后总结结】(1)应用用动能定理理解题时必必须明确所所研究的运运动过程．．(2)当既既可用分段段法也可用用全程法时时，一般说说来全程法法简捷．(3)当当物体做做往复运运动时，，一般选选用全程程法．【针对训训练】2.物体体从高出出地面H处由静止止自由落落下，不不考虑空空气阻力力，落至至沙坑表表面后又又进入沙沙坑h深度停止止(如图图所示)．求物物体在沙沙坑中受受到的平平均阻力力是其重重力的多多少倍？？解析：设物体在在AB段克服摩摩擦力所所做的功功为WAB，物体从从A到C的全过程程，根据据动能定定理，有有：mgR－WAB－μmgR＝0所以WAB＝mgR－μmgR＝(1－－μ)mgR.答案：D