动能和动能定理市赛一等奖

周南中学陈霖动能和动能定理长沙市周南中学智慧教学云课堂·高一物理众志成城抗疫必胜我们知道运动的物体具有一定的能量。在物理学中，物体由于运动而具有的能叫动能。W∝v2猜想：动能和哪些因素有关？思考1学习重力势能时，是从哪里开始入手分析的？这对我们讨论动能有何启示？一、探究动能表达式思考2一架在水平跑道上的飞机在牵引力的作用下（不计阻力），在起飞跑道上加速运动，速度越来越大，问：（1）从力与运动方面分析，哪些物理量有变化？（2）从功、能方面分析，什么力在做功，什么能发生了变化？思考3某物体质量为m，在与运动方向相同的恒力F的作用下，沿光滑水平面发生一段位移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。w组卷网mv1FmFlmv1FmFl1物体在恒力作用下做怎样的运动？2物体加速度为多大？3从运动学角度分析，初、末速度和位移之间的关系4在这个过程中恒力做的功为多少？思路：根据牛顿第二定律物理学上就把这个具有特定意义的物理量叫动能。结论：合力F做的功等于“”的变化。合力F做的功：重力做的功：文字叙述：重力做的功等于“mgh”的变化。对比学习动能的表达式：1.单位：焦耳（J）2.矢标性：标量没有负值，与物体的速度方向无关3.状态量具有瞬时性，与物体的运动状态（某一时刻的速度）相对应4.动能具有相对性，选择不同的参考系，物体的速度不同，动能不同，一般以地面为参考系，速度为合速度二、动能练一练我国发射的“神六”，质量为8吨，，它的动能是多大？试比较下列每种情况下，甲、乙两物体的动能除题意中提到的物理量外，其他物理情况相同①物体甲做直线运动，乙做曲线运动；②物体甲向北运动，乙向南运动；③物体甲的速度是乙的两倍；④物体甲的质量是乙的一半。总结：动能是标量，与速度方向无关；动能与速度的平方成正比，因此速度对动能的影响更大。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表明什么问题呢?请你用文字叙述一下。表明：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。1内容：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。2表达式：W＝E2－E1三、动能定理思考1动能定理中的W表示什么意义？的作用下发生一段位移l，速度从v1增加到v2的物体在水平粗糙面上受到摩擦力Ff的作用下发生一段位移l，速度从v1减小到v2的物体在与运动方向相同的恒力F的作用下，沿粗糙水平面运动了一段位移l，受到的摩擦力为Ff，速度从v1变为v2动能定理中的功W的意义是合力做的功思考2动能定理是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下推出的。它是否可以应用于变力做功或物体做曲线运动的情况，该怎样理解？当物体受到的是变力，或运动轨迹是曲线时，我们仍然采用过去的方法，把过程分解为很多小段，认为物体在每小段运动中受到的力是恒力，运动的轨迹是直线，这样也能得到动能定理．正是因为动能定理适用于变力做功和曲线运动的情况，故在解决一些实际问题中才得到了更广泛的应用．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。4对动能定理的理解：（1）合力对物体做的功的理解式子左边的功与右边的动能都是标量（2）标量性①②（3）对定理中“变化”一词的理解①W合＞0，E2E1，△E0②W合＜0，E2E1，△E0＞＞＜＜合外力做正功则物体动能增加合外力做负功则物体动能减少既适用于恒力做功，也适合于变力做功。既适合于直线运动，也适合于曲线运动。（5）适用范围功是过程量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4对动能定理的理解：例题1一架喷气式飞机，质量m=50×103g，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移达到l=53×102m时，速度达到起飞速度v=60m/s。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的002倍。求飞机受到的牵引力。思路点拨1飞机的初速度多大？末速度多大？2飞机运动过程中水平方向受到哪些力的作用？各个力的大小和方向如何四、动能定理的应用例题1一架喷气式飞机，质量m=50×103g，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移达到l=53×102m时，速度达到起飞速度v=60m/s。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的002倍。求飞机受到的牵引力。lFfGFN1找对象（常是单个物体）解：对飞机由动能定理有lFf3确定各力做功2运动情况分析2受力分析4建方程例题2一质量为m速度为v0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。牛顿运动定律：由①②得F合=0-F阻=ma②由动能定理得分别用牛顿运动定律和动能定理求解①思考3做功的过程是能量从一种形式转化为另一种形式的过程，或从一个物体转移到另一个物体的过程。在上面的例题中，阻力做功，汽车的动能到哪里去了？1关于物体的动能，下列说法正确的是A物体的质量、速度不变，其动能一定不变B物体的动能不变，其速度一定不变C两个物体中，速度大的动能也大D某一过程中物体的速度变化越大，其动能的变化一定越大A2下列关于运动物体的合外力做功和动能、速度变化的关系，正确的是A物体做变速运动，合外力一定不为零，动能一定变化B若合外力对物体做功为零，则合外力一定为零C物体的合外力做功，它的速度大小一定发生变化D物体的动能不变，所受的合外力必定为零C3如图所示，物体在距斜面底端5m处由静止开始下滑，然后滑上与斜面平滑连接的水平面，若物体与斜面及水平面的动摩擦因数均为04，斜面倾角为37°求物体能在水平面上滑行的距离sin37°＝06，cos37°＝084、质量是2g的子弹，以300m/s的速度垂直射入厚度是5cm的木板，射穿后的速度是100m/s，子弹射穿木板的过程中的平均阻力是多大？5、运动员把质量是500g的足球踢出后，某人观察它在空中的运动情况，估计上升的最大高度是10m，在最高点的速度是20m/s，请你根据这个估计，计算运动员踢球时对球做的功。1