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文档简介
7.7《动能和动能定理》人教版:物理:第七章机械能守恒定律7.7《动能和动能定理》人教版:物理:第七章机械能守恒定律
思考:一学生用100N的力将静置于地面的质量为0.5kg的球以8m/s的速度沿水平方向踢出20m远,不计空气阻力,则该学生对球做的功是多少?
思考:一学生用100N的力将静置于地面的质量为0.5思考:物体的动能与哪些因素有关?怎样来验证呢?
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?思考:物体的动能与哪些因素有关?怎样来验证呢?结论:物体探究一:设物体的质量为m,在与运动方向相同的恒定外力F的作用下在光滑水平面上发生一段位移L,速度由v1增加到v2,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。
提示:(1)力F对物体做多少功?(2)物体加速度多大?(3)物体的初、末速度和位移之间的关系?探究一: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末态初态推导结果:初态和末态的表达式均为“mv2/2”,这个“mv2/2”代表m为物体的质量v为物体的瞬时速度单位:焦耳(J)Ek=mv2一、动能m为物体的质量v为物体的瞬时速度单位:焦耳(J)Ek=我们对动能的表达式Ek=mv2/2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。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。我们对动能的表达式Ek=mv2/2的理解:W=Ek2-Ek1=△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-mv12二、动能定理W=Ek2-Ek1=△Ek改写力在一个过程中对物体探究二:
如果物体受到几个力作用,动能定理中的W表示的物理意义是什么?
合力所做的总功。动能定理表述为:合
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。多个力作用W合=Ek2-Ek1W=W1+W2+W3+…W=F合lcosαW合=Ek2-Ek1W合=mv22/2-mv12/2探究二:如果物体受到几个力作用,动能定理中的W表示的物理意3、适用条件:恒力做功、变力做功;
直线运动、曲线运动.
二、动能定理
1、内容:合力所做的功等于物体
动能的变化量
2、表达式:
W=mv22-mv123、适用条件:恒力做功、变力做功;二、动能定理
1sFf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。三、动能定理的应用GFNsFf例1、一架喷气式飞机,质量1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。sF1F2确定各力做功3明确初末状态的动能4列式求解2受力分析1找对象(常是单个物体)解:对飞机启发:此类问题,牛顿定律和应用动能定理解题的一般步骤:①确定研究对象②分析物体的受力情况,分析各力做功的情况;③确定物体的初、末状态;明确初、末状态的动能④列式求解;应用动能定理解题的一般步骤:①确定研究对象一辆质量m、速度为vo的汽车在关闭发动机后于水平地面滑行了距离L后停了下来。试求汽车受到的阻力。练习1:一辆质量m、速度为vo的汽车在关闭发动机后于水平地面滑练习2:
同一物体分别从高度相同,倾角不同的光滑斜面的顶端滑到底端时,相同的物理量是:()A.动能B.速度C.速率D.重力所做的功ACD练习2:ACD
课前思考:一学生用100N的力将静置于地面的质量为0.5kg的球以8m/s的速度沿水平方向踢出20m远,不计空气阻力,则该学生对球做的功是多少?
16J课前思考:一学生用100N的力将静置于地面的质量为0课堂小结一、动能
1、定义:物体由于运动而具有的能量叫做动能
2、表达式:
3、单位:焦耳(J)二、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:EK=2122121mvmvw2-=合作业:上网搜集动能定理在生活中的应用,并完成书后2、3题。课堂小结一、动能EK=2122121mvmvw2-=合作业:高考是这样考的:1.(2015·海南单科,4)如图,一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端等高,质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下,滑到最低点Q时,对轨道的正压力为2mg,重力加速度大小为g。质点自P滑到Q的过程中,克服摩擦力所做的功为(
)A.mgRB.mgR
C.mgRD.mgR
2.(2015·山东理综,23)如图甲所示,物块与质量为m的小球通过不可伸长的轻质细绳跨过两等高定滑轮连接。物块置于左侧滑轮正下方的表面水平的压力传感装置上,小球与右侧滑轮的距离为l。开始时物块和小球均静止,将此时传感装置的示数记为初始值。现给小球施加一始终垂直于l段细绳的力、将小球缓慢拉起至细绳与竖直方向成60°角,如图乙所示,此时传感装置的示数为初始值的1.25倍;再将小球由静止释放,当运动至最低位置时,传感装置的示数为初始值的0.6倍。不计滑轮的大小和摩擦,重力加速度的大小为g。求:(1)物块的质量;(2)从释放到运动至最低位置的过程中,小球克服空气阻力所做的功。高考是这样考的:1.(2015·海南单科,4)如图,一半径为3.(2015·浙江理综,23)如图所示,用一块长L1=1.0m的木板在墙和桌面间架设斜面,桌子高H=0.8m,长L2=1.5m。斜面与水平桌面的倾角θ可在0~60°间调节后固定。将质量m=0.2kg的小物块从斜面顶端静止释放,物块与斜面间的动摩擦因数μ1=0.05,物块与桌面间的动摩擦因数为μ2,忽略物块在斜面与桌面交接处的能量损失(重力加速度取g=10m/s2;最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(1)求θ角增大到多少时,物块能从斜面开始下滑;
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