动能和动能定理课件高一下学期物理人教版4

第三节动能和动能定理第八章

机械能守恒定律学习目标1新课讲解3新课导入2经典例题4课堂练习5本课小结6目录学习目标1知道动能的表达式，会根据动能的表达式计算物体的动能。2理解动能定理的含义，会推导动能定理。3.能应用动能定理解决实际问题。新课导入纸牌为什么能够“成功切黄瓜”？新课讲解定义：物体因为运动而具有的能量称为动能。行驶的汽车、飞行的炮弹、发射的火箭等，都具有一定的动能。动能的大小与什么因素有关？思考类型一：质量为m的物体在与运动方向相同的恒力F

的作用下发生一段位移l

，速度从v1增加到v2类型二：质量为m

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v2lFv2FfFv1FfW合=Fl-Ffl

=-mv1212mv2212Fv1Fv2lWF=Fl

=

-mv1212mv22121.定义：物体由于物体运动而具有的能量。3.单位：焦耳（J）1J=1kg·m2/s2

2.表达式：4.标量：遵从代数运算法则，且只有正值。5.状态量:对应某一时刻或某一位置，动能具有相对性。一、动能的表达式问题：对于质量一定的物体（1）动能变化，速度是否一定变化？（2）速度变化，动能是否一定变化？6.动能的变化：

vvv否是

二、动能定理1.内容：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。W合＝Ek2－Ek1合力的功末动能初动能2.表达式：W合＝ΔEk(1)合力做正功，即W合＞０，Ek2＞Ek1，动能增大；(2)合力做负功，即W合＜０，Ek2＜Ek1，动能减小。4.动能定理的适用范围：

(1)恒力做功或变力做功；(2)直线运动或曲线运动；(3)单个物体或多个物体；(4)一个过程或全过程。3.对动能定理表达式

的说明：W合＝Ek2－Ek1二、动能定理经典例题

F牵F阻lvxo研究对象确定初末状态，分析该过程中各力做的功及动能变化。根据动能定理列方程求解。研究过程运动分析受力分析解题步骤解以飞机为研究对象，设飞机滑跑的方向为x轴正方向。飞机的初动能Ek1＝0，末动能，合力F做的功根据动能定理,有由于把数值代入后得到飞机平均牵引力的大小是1.04×105N。例2.物体沿高H的光滑斜面从顶端由静止下滑，求它滑到底端时的速度大小.H解：由动能定理得mgH=mv2∴v=若物体沿高H的光滑曲面从顶端由静止下滑，结果如何？仍由动能定理得mgH=mv2v=若由H高处自由下落，结果如何呢？仍为v=例3.物体在恒定水平推力F的作用下沿粗糙水平面由静止开始运动，发生位移s1后即撤去力F，物体由运动一段距离后停止运动.整个过程的V–t图线如图所示.求推力F与阻力f的比值.Fs1s01234vt解法1.由动能定理得WF+Wf=0

即：Fs1+（–fs）=0由V–t图线知s

：s1=4：1所以F：f=s：s1结果：F：f=4：1当堂检测题1关于动能的理解，下列说法正确的是（）A.动能是普遍存在的机械能的一种基本形式，运动物体都具有动能B.公式Ek=mv2中，v是物体相对于地面的速度，且动能总是正值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，一定处于平衡状态题组一对动能和动能变化量的理解AC题2从地面竖直向上抛出一只小球，小球运动一段时间后落回地面。忽略空气阻力，该过程中小球的动能Ek与时间t的关系图象是（）AADCB题组二对动能定理的理解D题3关于动能定理的表达式W=Ek2-Ek1，下列说法正确的是（）A.公式中的W为不包含重力的其他力做的总功B.动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动；适用于恒力做功，但不适用于变力做功C.运动物体所受合外力不为零，则该物体一定做变速运动，其动能要变化D.公式中的Ek2-Ek1为动能的增量，当W>0时动能增加，当W<0时动能减少【解析】A错：动能定理的表达式W=Ek2-Ek1，W指的是合外力所做的功，包含重力做功。B错：动能定理适用于任何运动，既适用于直线运动，也适用于曲线运动，既适用于恒力做功，也适用于变力做功。C错：运动物体所受合外力不为零，则该物体一定做变速运动，若合外力方向始终与运动方向垂直，合外力不做功，动能不变。D对：公式中的Ek2-Ek1为动能的增量，当W>0时，即Ek2-Ek1>0，动能增加，当W<0时，即Ek2-Ek1<0，动能减少。题4某雪上项目运动员在一次自由式滑雪空中技巧比赛中，沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1900J，他克服阻力做功100J，他在此过程中（）A.动能增加了1900J

B.动能增加了2000JC.重力势能减小了1900J D.重力势能减小了2000JC【解题通法】一种力做的功对应着一种形式的能的变化（1）根据重力做功判断重力势能的变化。（2）根据合力做功判断动能的变化。提示：重力是动力，摩擦力（含空气阻力）是阻力，合力做的功是1800J。题组三动能定理的基本应用题5

质量M=4.0×104kg的飞机，从静止开始沿平直的跑道滑行，当滑行距离L=1.6×103m时，达到起飞速度v=60m/s。问：（1）起飞时飞机的动能多大？（2）若不计滑行过程中所受的阻力，则飞机受到的牵引力为多大？应用动能定理解题的步骤（1）确定研究对象和研究过程，动能定理的研究对象一般是单个物体，如果是系统，那么系统内的物体运动状态要一致。（2）对研究对象进行受力分析。（3）写出该过程中合力做的功或分别写出各个力做的功（注意功的正负）。如果研究过程中物体的受力情况有变化，要分别写出在各个阶段中力做的功。（4）写出物体的初、末动能。（5）按照动能定理列式并求解。题组四用动能定理解决变力做功问题B题7如图所示，木板可绕固定水平轴O转动。木板从水平位置OA缓慢转到OB位置，木板上的物块始终相对于木板静止。在这一过程中，物块的重力势能增加了2J。用FN表示物块受到的支持力，用Ff表示物块受到的摩擦力。在此过程中，以下判断正确的是（）A.FN和Ff对物块都不做功B.FN对物块做功为2J，Ff对物块不做功C.FN对物块不做功，Ff对物块做功为2JD.FN和Ff对物块所做功的代数和为0【解析】由做功的条件可知：只要有力，并且物块沿力的方向有位移，那么该力就对物块做功。受力分析知，支持力FN做正功，但摩擦力Ff方向始终和速度方向垂直，所以摩擦力不做功。物块的重力势能增加了2J，即重力做功为-2J，缓慢转动的过程中物块动能不变，由动能定理知，WFN-WG=0，则FN对物块做功为2J，B选项