动能和动能定理 课件-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第八章机械能守恒定律第3节

动能和动能定理新知导入我们知道功是能量转化的量度，重力做功对应于重力势能的变化，弹簧弹力做功对应于弹性势能的变化。那么动能和力的做功有关吗？例如：炮弹在炮筒内推力的作用下速度越来越大，动能增加，这种情况下推力对物体做了功。本节我们就来探寻动能的表达式以及动能的变化与力的做功的关系。新知讲解一、动能的表达式1.物体由于运动而具有的能量叫做动能。行驶的汽车、飞行的炮弹、无规则运动的分子等，都具有一定的动能。新知讲解为了探究动能的表达式，让我们来分析二个具体问题：问题1：光滑水平面上一物体原来静止，质量为m，此时动能是多少？2.探究动能的表达式因为物体没有运动，所以没有动能。m新知讲解问题2：质量为m的某物体在光滑水平面上运动，在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移

L，速度由速度由v1

增加到v2

，外力做功多少？FLv1v2物体在恒力作用下运动新知讲解解：根据牛顿第二定律，有F＝ma匀变速直线运动的速度与位移的关系式：得：=ma×整理后得：

W＝FL从上式可以看出，““很可能是一个具有特定意义的物理量，因为这个量在过程终了与过程开始时的差，正好等于力对物体做的功。新知讲解（1）动能表达式在物理学中就用“”这个量表示物体的动能。②动能是标量，它的单位与功的单位相同，在国际单位制中都是焦耳，这是因为：1kg（m/s）2

＝1N·m＝1J说明：①动能只有正值只与速度的大小有关，而与速度的方向无关。用符号Ek

表示：③动能具有相对性与参考系的选择有关，一般选地面为参考系。新知讲解二、动能定理1、动能定理：可以写成：W＝Ek2

－Ek1这个关系表明，力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。这个结论叫作动能定理。说明：如果物体受到几个力的共同作用，动能定理中的力对物体做的功W即为合力做的功，它等于各个力做功的代数和。Ek2

：末动能，Ek1

：初动能。新知讲解2、从动能定理的角度来理解功能关系新知讲解尝试1：计算竖直上抛运动从地面以速度v竖直上抛一物体在高度h处的速度大小是多少？尝试2：计算平抛运动的落地速度在高度为h的地方以速度v平抛一质点，求落地速度？尝试3：求刹车距离速度v行驶的汽车汽车与地面的摩擦系数为μ求刹车后行驶的距离。尝试4：求摆的最低点速度将一长度为L的摆，拉至水平高度，静止释放，运动到最低点的速度大小的速度大小？1.关于对动能的理解，下列说法正确的是（

）A．动能是机械能的一种表现形式，凡是运动的物体都具有动能B．动能总为正值C．一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化；但速度变化时，动能不一定变化D．动能不变的物体，一定处于平衡状态2.下列各种物体的运动，动能保持不变的是（

）A．物体作匀速直线运动B．物体作匀加速直线运动C．物体作匀速圆周运动D．物体作平抛运动3.一个小球从高处自由落下，则球在下落过程中的动能（

）A．与它下落的距离成正比

B．与它下落距离的平方成正C．与它运动的时间成正比

D．与它运动的时间平方成正比4.质点在恒力作用下，从静止开始做直线运动，则质点的动能（

）A．与它通过的位移成正比

B．与它通过的位移的平方成正比C．与它运动的时间成正比

D．与它的运动的时间的平方成正比5.下列说法正确的是（）A．物体所受合力为0，物体动能可能改变B．物体所受合力不为0，动能一定改变C．物体的动能不变，它所受合力一定为0D．物体的动能改变，它所受合力一定不为06.关于运动物体所受的合力、合力的功、运动物体动能的变化，下列说法正确的是（）A．运动物体所受的合力不为零，合力必做功，则物体的动能一定要变化B．运动物体所受的合力为零，物体的动能一定不变C．运动物体的动能保持不变，则该物体所受合力一定为零D．运动物体所受合力不为零，则该物体一定做变速运动7.物体A和B质量相等，A置于光滑的水平面上，B置于粗糙水平面上，开始时都处于静止状态，在相同的水平力F作用下移动相同的位移，则（）A．力F对A做功较多，A的动能较大 B．力F对B做功较多，B的动能较大C．力F对A和B做功相同，A和B的动能相同 D．力F对A和B做功相同，但A的动能较大8.如图所示，静止在水平地面上的物体在10N的水平恒力F作用下做匀加速直线运动。若运动过程中物体所受阻力的大小恒为2N，则物体运动了5m时，其动能增加了（）A．10JB．40JC．50JD．60J9.如图为一个做匀减速直线运动的物体的动能(EK)－位移(S)关系图像。问：a.图中直线斜率大小代表什么物理量？大小是多少？b.若物体沿水平面滑行，且质量m＝1kg，那么动摩擦因数μ＝？滑行持续多长时间？10.质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放，落在地面后出现一个深度为h的坑，如图，在此过程中地面后出现个深度为h的坑，如图，在此过程中

(

)A重力对物体做功为mgHA．B．重力对物体做功为mg(H+h)C外力对物体做的总功为零D．地面对物体的平均阻力为mg(H+h)/h11.有一质量为0.2kg的物块，从长为4m，倾角为30°光滑斜面顶端处由静止开始沿斜面滑下，斜面底端和水平面的接触处为很短的圆弧形，如图所示.物块和水平面间的滑动摩擦因数为02求：(1)物块在水平面