动能和动能定理高一下学期物理鲁科版（2019）必修二

第一章

功和机械能第3节动能和动能定理我们知道功是能量转化的量度，弹簧弹力做功对应于弹性势能的变化，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。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。知识点一：动能物体动能的大小与哪些因素有关？小球速度越大小球对外做功的能力越强小球动能越大小球对方块做正功，小球的动能减小，转化为方块的动能物体动能的大小与物体的速度有关小球质量越大小球对外做功的能力越强小球动能越大小球对方块做正功，小球的动能减小，转化为方块的动能物体动能的大小与物体的质量有关2.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。知识点二：恒力做功与动能改变的关系此实验的装置与“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置基本相同。1.探究恒力做功与动能改变的关系实验器材：实验原理：

用打点计时器测小车的位移s和速度v，用天平测小车的质量m，用钩码给小车提供作用力F,求出恒力所做的功W=Fs和物体的动能Ek=mv2/2，然后进行比较。实验装置如图。打点计时器、天平、小车、钩码用细线通过定滑轮连接小车与钩码，纸带通过打点计时器与小车相连。实验中，通过改变钩码数量来改变小车所受拉力的大小，测出需要测的物理量，然后算出每次拉力做的功及相应的小车动能的改变量。比较二者之间的关系，可以得出什么结论？实验过程实验数据处理合外力做功等于动能的变化小车质量0.2kg,拉力0.2N2.理论推导光滑水平面上一质量为m的物体，在与运动方向相同的恒定外力F作用下，发生一段位移l，速度由v1增加到v2(如图)，这个过程中外力做功多少？v1aFsv2F解答：外力F做功：W=Fs、F=ma思考：如果考虑摩擦力f，则外力做功与动能的关系又如何呢？aSv2v1Ff知识点三：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＝ΔEk3.对动能定理的理解：动能定理公式两边的每一项都是标量，因此动能定理是一个标量方程。（1）标量性（2）对定理中“变化”一词的理解①W合＞0，Ek2__Ek1，△

Ek——0②W合＜0，Ek2__Ek1，△

Ek——0＞＞＜＜合外力做做正功，则物体动能增加合外力做做负功，则物体动能减少（3）动能定理的适用范围及条件：①既适用于恒力做功，也适用于变力做功。②既适用于直线运动，也适用于曲线运动。③既适用于单一运动过程，也适用于运动的全过程。④动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系.一般以地面为参考系。动能定理不涉及物理运动过程中的加速度和时间，而只与物体的初末状态有关，在涉及有关的力学问题，应优先考虑应用动能定理。【例题】一架喷气式飞机，质量m为7.0×104kg，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移l达到2.5×103m时，速度达到起飞速度80m/s。在此过程中，飞机受到的平均阻力是飞机所受重力的。g取10m/s2

，求飞机平均牵引力的大小。分析本题已知飞机滑跑过程的始、末速度，因而能够知道它在滑跑过程中增加的动能。根据动能定理，动能的增加等于牵引力做功和阻力做功的代数和。lxo

②分析研究对象的受力情况和各个力的做功情况，然后求各个力做功的代数和:W总明确始末状态初动能Ek1

，末动能Ek2

根据动能定理列出方程:W总＝Ek2—Ek1④根据动能定理列方程求解并检验。4.应用动能定理解题的一般步骤①明确研究对象，明确运动过程。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，其动能一定变化A2.若物体在运动过程中受到的合外力不为零，经过一段时间，则（）A．物体的动能可能不变B．物体的动能一定变化C．物体的加速度一定变化D．物体速度方向一定变化A3.飞机起飞过程中，速度从v增大到2v，合外力做功为W1；速度从2v增大到3v，合外力做功为W2。则W1与W2的比值为（）A.1∶1 B.1∶3 C.3∶5 D.4∶9C

1.内容：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。动能和动能定理2.