第七節(jié)動(dòng)能和動(dòng)能定理.

1、 第七節(jié)第七節(jié) 動(dòng)能和動(dòng)能定理動(dòng)能和動(dòng)能定理一、動(dòng)能表達(dá)式一、動(dòng)能表達(dá)式 設(shè)物體的質(zhì)量為設(shè)物體的質(zhì)量為m m，在與運(yùn)動(dòng)方向相同，在與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒定外力的恒定外力F F的作用下發(fā)生一段位移的作用下發(fā)生一段位移 ，速，速度由度由v v1 1增加到增加到v v2 2，如圖所示。試用牛頓運(yùn)動(dòng)，如圖所示。試用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，推導(dǎo)出力定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，推導(dǎo)出力F F對(duì)物體做功對(duì)物體做功的表達(dá)式。的表達(dá)式。根據(jù)牛頓第二定律根據(jù)牛頓第二定律 alvv22122maF avvl22122FlW avvma2212221222121mvmv 功的表達(dá)式為：功的表達(dá)式為：221mv21222121mv

2、mvW 從上面式子可以看出，從上面式子可以看出， 很可能是一很可能是一個(gè)具有特定意義的物理量。因?yàn)檫@個(gè)量在過程終個(gè)具有特定意義的物理量。因?yàn)檫@個(gè)量在過程終了時(shí)和過程開始時(shí)的差，剛好等于力對(duì)物體做的了時(shí)和過程開始時(shí)的差，剛好等于力對(duì)物體做的功，所以功，所以 應(yīng)該是我們尋找的動(dòng)能的表達(dá)應(yīng)該是我們尋找的動(dòng)能的表達(dá)式。式。 221mv動(dòng)能的表達(dá)式動(dòng)能的表達(dá)式 質(zhì)量為質(zhì)量為m m的物體，以速度的物體，以速度v v運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能為運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能為 動(dòng)能是標(biāo)量動(dòng)能是標(biāo)量 在國(guó)際單位制中，單位為焦耳，符號(hào)在國(guó)際單位制中，單位為焦耳，符號(hào)J J221mvEk 2 2、質(zhì)量一定的物體（、質(zhì)量一定的物體（ ） A A、

3、速度發(fā)生變化時(shí)，動(dòng)能一定發(fā)生變化、速度發(fā)生變化時(shí)，動(dòng)能一定發(fā)生變化 B B、速度發(fā)生變化時(shí)，動(dòng)能不一定發(fā)生變化、速度發(fā)生變化時(shí)，動(dòng)能不一定發(fā)生變化 C C、速度不變時(shí)，其動(dòng)能一定不變、速度不變時(shí)，其動(dòng)能一定不變 D D、動(dòng)能不變時(shí)，速度一定不變、動(dòng)能不變時(shí)，速度一定不變 BC二、動(dòng)能定理二、動(dòng)能定理21222121mvmvW12kkEEW 力在一個(gè)過程中對(duì)物體所做的力在一個(gè)過程中對(duì)物體所做的功，等于物體在這個(gè)過程中的動(dòng)能功，等于物體在這個(gè)過程中的動(dòng)能的變化，這個(gè)結(jié)論叫做動(dòng)能定理。的變化，這個(gè)結(jié)論叫做動(dòng)能定理。動(dòng)能定理更一般的表述方式是：動(dòng)能定理更一般的表述方式是： 合外力在一個(gè)過程中對(duì)物體做的

4、總合外力在一個(gè)過程中對(duì)物體做的總功，等于物體在這個(gè)過程中動(dòng)能的變化。功，等于物體在這個(gè)過程中動(dòng)能的變化。21222121mvmvW總12kkEEW總 即即對(duì)動(dòng)能定理的理解對(duì)動(dòng)能定理的理解1 1、合外力做正功，、合外力做正功， 合外力做負(fù)功，合外力做負(fù)功， 2 2、動(dòng)能定理中的功是合外力做的總功總功的求法、動(dòng)能定理中的功是合外力做的總功總功的求法 （1 1）先求合力，再求合力功）先求合力，再求合力功 （2 2）先求每個(gè)力做的功，再求代數(shù)和）先求每個(gè)力做的功，再求代數(shù)和3 3、適用范圍：、適用范圍： 既適用于恒力做功，也適用于變力做功；既適用于恒力做功，也適用于變力做功； 既適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適用

5、于曲線運(yùn)動(dòng)。既適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線運(yùn)動(dòng)。動(dòng)能增加動(dòng)能增加動(dòng)能減少動(dòng)能減少1 1、關(guān)于功和物體動(dòng)能變化的關(guān)系，不正確的、關(guān)于功和物體動(dòng)能變化的關(guān)系，不正確的說法是說法是( )( ) A A、有力對(duì)物體做功，物體的動(dòng)能就會(huì)變、有力對(duì)物體做功，物體的動(dòng)能就會(huì)變 化化 B B、合力不做功，物體的動(dòng)能就不變、合力不做功，物體的動(dòng)能就不變 C C、合力做正功，物體的動(dòng)能就增加、合力做正功，物體的動(dòng)能就增加 D D、所有外力做功代數(shù)和為負(fù)值，物體的、所有外力做功代數(shù)和為負(fù)值，物體的 動(dòng)能就減少動(dòng)能就減少A 2 2、一物體速度由、一物體速度由0 0增加到增加到v,v,再?gòu)脑購(gòu)膙 v增加到增加到2v,2

6、v,外力做功分別為外力做功分別為W W1 1和和W W2 2，則，則W W1 1和和W W2 2關(guān)系關(guān)系正確的是正確的是( )( ) A A、W W1 1 = W= W2 2 B B、W W2 2 = 2 W= 2 W1 1 C C、W W2 2 =3 W=3 W1 1 D D、W W2 2 = 4 W= 4 W1 1C 3 3、一質(zhì)量為、一質(zhì)量為2 kg2 kg的滑塊，以的滑塊，以4 m/s4 m/s的速度的速度在光滑的水平面上向左滑行，從某一時(shí)刻在光滑的水平面上向左滑行，從某一時(shí)刻起，在滑塊上作用一向右的水平力，經(jīng)過起，在滑塊上作用一向右的水平力，經(jīng)過一段時(shí)間，滑塊的速度方向變?yōu)橄蛴遥笠?/p>

7、段時(shí)間，滑塊的速度方向變?yōu)橄蛴?，大小為小? m/s4 m/s，在這段時(shí)間里水平力做的功為，在這段時(shí)間里水平力做的功為( )( ) A.0 A.0 B.8 J B.8 J C.16 J C.16 J D.32 J D.32 JA 14. 14. 如圖所示，光滑的水平面如圖所示，光滑的水平面ABAB與光滑的與光滑的半圓形軌道相接觸，直徑半圓形軌道相接觸，直徑BCBC豎直，圓軌道豎直，圓軌道半徑為半徑為R R一個(gè)質(zhì)量為一個(gè)質(zhì)量為m m的物體放在的物體放在A A處，處，AB=2RAB=2R，物體在水平恒力，物體在水平恒力F F的作用下由靜止的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到B

8、 B點(diǎn)時(shí)撤去水平外點(diǎn)時(shí)撤去水平外力之后，物體恰好從圓軌道的定點(diǎn)力之后，物體恰好從圓軌道的定點(diǎn)C C水平拋水平拋出，求水平力出，求水平力 ，在整個(gè)過程中利用動(dòng)能定理，在整個(gè)過程中利用動(dòng)能定理， 即即 kFEWWGmgRRmgRF21225mg/4 應(yīng)用動(dòng)能定理解題的一般步驟應(yīng)用動(dòng)能定理解題的一般步驟1 1、確定研究對(duì)象及運(yùn)動(dòng)過程、確定研究對(duì)象及運(yùn)動(dòng)過程2 2、分析物體在運(yùn)動(dòng)過程中的受力情況，明確每個(gè)、分析物體在運(yùn)動(dòng)過程中的受力情況，明確每個(gè) 力是否做功，是做正功還是負(fù)功力是否做功，是做正功還是負(fù)功3 3、明確初狀態(tài)和末狀態(tài)的動(dòng)能，寫出始末狀態(tài)動(dòng)、明確初狀態(tài)和末狀態(tài)的動(dòng)能，寫出始末狀態(tài)動(dòng) 能的表達(dá)

9、式能的表達(dá)式4 4、根據(jù)動(dòng)能定理列方程求解。、根據(jù)動(dòng)能定理列方程求解。一、動(dòng)能一、動(dòng)能1 1、公式：、公式：E Ek k=mv=mv2 2/2 /2 2 2、單位：焦?fàn)?、單位：焦?fàn)?J)(J)3 3、標(biāo)量，沒有正負(fù)、標(biāo)量，沒有正負(fù)4 4、狀態(tài)量，與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)、狀態(tài)量，與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)5 5、相對(duì)性、相對(duì)性6 6、瞬時(shí)性、瞬時(shí)性二、動(dòng)能定理二、動(dòng)能定理 1 1、內(nèi)容：力在一個(gè)過程中對(duì)物體所做的功等于、內(nèi)容：力在一個(gè)過程中對(duì)物體所做的功等于物體在這個(gè)過程中動(dòng)能的變化物體在這個(gè)過程中動(dòng)能的變化 2 2、表達(dá)式：、表達(dá)式：W=EW=Ek2k2-E-Ek1k1（1 1）式中）式中W W表

10、示各個(gè)力在各個(gè)過程中所做的功的表示各個(gè)力在各個(gè)過程中所做的功的和，和，E Ek2k2表示末動(dòng)能表示末動(dòng)能E Ek1k1表示初動(dòng)能表示初動(dòng)能（2 2）動(dòng)能定理是一個(gè)標(biāo)量表達(dá)式?jīng)]有方向）動(dòng)能定理是一個(gè)標(biāo)量表達(dá)式?jīng)]有方向（3 3）動(dòng)能定理應(yīng)用時(shí)，研究對(duì)象為一個(gè)物體在某）動(dòng)能定理應(yīng)用時(shí)，研究對(duì)象為一個(gè)物體在某一過程中，動(dòng)能的變化與外力做功之和的關(guān)系一過程中，動(dòng)能的變化與外力做功之和的關(guān)系（4 4）動(dòng)能定理既適用于恒力做功也適用于變力做）動(dòng)能定理既適用于恒力做功也適用于變力做功，即適用于直線運(yùn)動(dòng)又適用于曲線運(yùn)動(dòng)功，即適用于直線運(yùn)動(dòng)又適用于曲線運(yùn)動(dòng) 3 3、應(yīng)用動(dòng)能定理解體的步驟：、應(yīng)用動(dòng)能定理解體的步驟：（1 1