新人教版必修二第七章-機(jī)械能守恒定律第七節(jié)動(dòng)能和動(dòng)能定理課件

第五章機(jī)械能及其守恒定律7.7動(dòng)能和動(dòng)能定理第五章機(jī)械能及其守恒定律7.7動(dòng)能和動(dòng)能定理1一、動(dòng)能的概念物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做動(dòng)能一、動(dòng)能的概念物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做動(dòng)能2二、動(dòng)能的表達(dá)式在光滑的水平面上有一個(gè)質(zhì)量為m的物體，在與運(yùn)動(dòng)方向相同的水平恒力的作用下發(fā)生一段位移，速度由v1增加到v2，求這個(gè)過(guò)程中該力所做的功。二、動(dòng)能的表達(dá)式在光滑的水平面上有一個(gè)質(zhì)量為m的物體，在3二、動(dòng)能的表達(dá)式二、動(dòng)能的表達(dá)式4二、動(dòng)能的表達(dá)式二、動(dòng)能的表達(dá)式5動(dòng)能的表達(dá)式12Ek＝

mv2物體的質(zhì)量物體的速度物體的動(dòng)能1、物體的動(dòng)能等于它的質(zhì)量跟它的速度平方的乘積的一半2、動(dòng)能是標(biāo)量，是一個(gè)狀態(tài)量單位是焦耳（J）動(dòng)能的表達(dá)式12Ek＝mv2物體的質(zhì)量物體的速度物體6

力在一個(gè)過(guò)程中對(duì)物體所做的功，等于物體在這個(gè)過(guò)程中動(dòng)能的變化。三、動(dòng)能定理力在一個(gè)過(guò)程中對(duì)物體所做的功，等于物體在這個(gè)過(guò)程中動(dòng)能的7類(lèi)型一：質(zhì)量為m的物體在光滑水平面上，受與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒力F的作用下發(fā)生一段位移l，速度從v1增加到v2思考：外力做功類(lèi)型三：質(zhì)量為m的物體在與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒力F的作用下，沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng)了一段位移l，受到的摩擦力為Ff，速度從v1變?yōu)関2類(lèi)型二：質(zhì)量為m的物體在水平粗糙面上受到摩擦力Ff的作用下發(fā)生一段位移l，速度從v1減小到v2類(lèi)型一：質(zhì)量為m的物體在光滑水平面上，受與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒8分析Fv1Fv2lFfv1lv2FflFv2FfFv1FfWF=

Fl=

-mv1212mv2212Wf=

-Ffl=-mv1212mv2212W合=Fl-Ffl=-mv1212mv2212分析Fv1Fv2lFfv1lv2FflFv2FfFv1FfW9動(dòng)能定理W合＝Ek2－Ek1合力做的功末態(tài)的動(dòng)能初態(tài)的動(dòng)能W合=

-mv1212mv2212動(dòng)能定理：合力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化。1、合力做正功，即W合＞０，Ek2＞Ek1，動(dòng)能增大2、合力做負(fù)功，即W合＜０，Ek2＜Ek1，動(dòng)能減小思考：合力做功時(shí)動(dòng)能如何變化？動(dòng)能定理W合＝Ek2－Ek1合力做的功末態(tài)的動(dòng)能初態(tài)的動(dòng)能W10說(shuō)明W合＝Ek2－Ek1過(guò)程量狀態(tài)量狀態(tài)量既適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線運(yùn)動(dòng)；既適用于恒力做功，也適用于變力做功；既適用于單個(gè)物體，也適用于多個(gè)物體；既適用于一個(gè)過(guò)程，也適用于整個(gè)過(guò)程。動(dòng)能定理的適用范圍：做功的過(guò)程伴隨著能量的變化說(shuō)明W合＝Ek2－Ek1過(guò)程量狀態(tài)量狀態(tài)量既適用于直線運(yùn)動(dòng)，11課本例題1一架?chē)姎馐斤w機(jī)，質(zhì)量m=5.0×103kg，起飛過(guò)程中從靜止開(kāi)始滑跑。當(dāng)位移達(dá)到l=5.3×102m時(shí)，速度達(dá)到起飛速度v=60m/s。在此過(guò)程中飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)重量的0.02倍。求飛機(jī)受到的牽引力。動(dòng)能定理:牛頓運(yùn)動(dòng)定律:F合=F-F阻=F-

kmg=ma②a＝2lv2由v2－v02

=2al得①由動(dòng)能定理得由①②得F=

+

kmg2lmv2∴F=

+

kmg2lmv2W合=（F-F阻）l=（F-kmg）l=mv212課本例題1一架?chē)姎馐斤w機(jī)，質(zhì)量m=5.0×103kg，起飛過(guò)12課本例題2一質(zhì)量為m、速度為v0的汽車(chē)在關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后于水平地面滑行了距離l后停了下來(lái)。試求汽車(chē)受到的阻力。動(dòng)能定理：W合=

-F阻l=

0-mv0212牛頓運(yùn)動(dòng)定律：由v2－v02

=2al得①a＝-2lv02由①②得F阻=

2lmv02F合=

0-F阻=

ma②由動(dòng)能定理得∴F阻=2lmv02課本例題2一質(zhì)量為m、速度為v0的汽車(chē)在關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后于水平13用動(dòng)能定理解題的一般步驟：①

確定研究對(duì)象和研究過(guò)程。②

分析物理過(guò)程，分析研究對(duì)象在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的受力情況，畫(huà)受力示意圖，及過(guò)程狀態(tài)草圖，明確各力做功情況，即是否做功，是正功還是負(fù)功。③

找出研究過(guò)程中物體的初、末狀態(tài)的動(dòng)能（或動(dòng)能的變化量）④

根據(jù)動(dòng)能定理建立方程，代入數(shù)據(jù)求解，對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析、說(shuō)明或討論。用動(dòng)能定理解題的一般步驟：14例3.物體沿高H的光滑斜面從頂端由靜止下滑，求它滑到底端時(shí)的速度大小.H若物體沿高H的光滑曲面從頂端由靜止下滑，結(jié)果如何？解：由動(dòng)能定理得mgH=mV2∴V=仍由動(dòng)能定理得mgH=mV2∴V=注意：速度不一定相同若由H高處自由下落，結(jié)果如何呢？仍為V=例3.物體沿高H的光滑斜面從頂端由靜止下滑，求它滑到底端時(shí)的15例4.物體在恒定水平推力F的作用下沿粗糙水平面由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，發(fā)生位移s1后即撤去力F，物體由運(yùn)動(dòng)一段距離后停止運(yùn)動(dòng).整個(gè)過(guò)程的V–t圖線如圖所示.求推力F與阻力f的比值.Fs1s01234vt解法1.由動(dòng)能定理得WF+Wf=0

即：Fs1+（–fs）=0由V–t圖線知s

：s1=4：1所以F：f=s：s1結(jié)果：F：f=4：1例4.物體在恒定水平推力F的作用下沿粗糙水平面由靜止開(kāi)始運(yùn)16解法2.分段用動(dòng)能定理Fs1s01234vt撤去F前，由動(dòng)能定理得（F–f）s1=mV2VmV2撤去F后，由動(dòng)能定理得–f(s–s1)=0–兩式相加得Fs1+（–fs）=0由解法1知F：f=4：1解法3.牛頓定律結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律解法2.分段用動(dòng)能定理Fs1s01217例5.從離地面H高處落下一只質(zhì)量為m的小球，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受到的空氣阻力大小恒為f，而小球與地面相碰后，能以相同大小的速率反彈，則小球從釋放開(kāi)始，直至停止彈跳為止，所通過(guò)的總路程為?解：皮球運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程據(jù)動(dòng)能定理：

mgH-fS=0

f=kmg得：S=H/k

例5.從離地面H高處落下一只質(zhì)量為m的小球，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中186.一質(zhì)量為1kg的物體被人用手由靜止向上提升1m時(shí),物體的速度為2m/s,取g=10m/s,下列說(shuō)法正確的是:[]A.提升過(guò)程中手對(duì)物體做功12J;B.提升過(guò)程中合外力對(duì)物體做功12J;C.提升過(guò)程中手對(duì)物體做功2J;D.提升過(guò)程中物體克服重力做功10J.AD簡(jiǎn)析：由動(dòng)能定理得W合=mv2

∴W合

=2J其中W合

=W手

+（-mgh）∴W手

=12J物體克服重力做功W克

=mgh=10J或：Vt2=2as∴a=2m/s2

由牛頓第二定律得F–mg=ma∴F=m（g+a）=12NW手=Fh=12J6.一質(zhì)量為1kg的物體被人用手由靜止向上提升1m時(shí),物體197.速度為V的子彈恰可穿透一塊固定的木板，如果子彈的速度為2V，子彈射穿木板時(shí)受的阻力視為不變，則可穿透同樣的木板：[]A.2塊B.3塊C.4塊D.1塊由動(dòng)能定理得：–fs=0–mV2–fns=0–m（2V）2n=4C7.速度為V的子彈恰可穿透一塊固定的木板，如果子彈的速度為208.質(zhì)量為m的金屬塊，當(dāng)初速度為V0時(shí)，在水平面上滑行的距離為s，如果將金屬塊的質(zhì)量增加為2m，初速度增加到2V0，在同一水平面上該金屬塊滑行的距離為[]A.sB.2sC.4sD.s/2簡(jiǎn)析：由動(dòng)能定理得：原金屬塊

–μmgs=0–

mV02∴s=∴當(dāng)初速度加倍后，滑行的距離為4sC8.質(zhì)量為m的金屬塊，當(dāng)初速度為V0時(shí)，在水平面上滑行的距離219.一質(zhì)量為2kg的滑塊，以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行，從某時(shí)刻起，在滑塊上作用一向右的水平力，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，滑塊的速度變?yōu)橄蛴遥笮?m/s，在這段時(shí)間里，水平力做的功為多大？簡(jiǎn)析：因始末動(dòng)能相等，由動(dòng)能定理知水平力做的功為09.一質(zhì)量為2kg的滑塊，以4m/s的速度在光滑水平面上向左2210.物體在水平恒力的作用下沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng)，在物體的速度有0增為V的過(guò)程中，恒力做功為W1

；在物體的速度有V增為2V的過(guò)程中，恒力做功為W2

，求W1與W2

的比值.W1=mV2W2=m(2V)2–mV2

W1:W2=1:310.物體在水平恒力的作用下沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng)，在物體的速度有2311.質(zhì)量為m的物體從高h(yuǎn)的斜面上由靜止開(kāi)始滑下，經(jīng)過(guò)一段水平距離后停止.若斜面及水平面與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，整個(gè)過(guò)程中物體的水平位移為s，求證：

μ=h/sBAhss1s2L物體從A到B過(guò)程，由動(dòng)能定理得：WG+Wf=0mgh

–μmgcosθ?L–μmgs2=0mgh

–μmgs1

–μmgs2=0mgh

–μmgs=0∴μ=h/s11.質(zhì)量為m的物體從高h(yuǎn)的斜面上由靜止開(kāi)始滑下，經(jīng)過(guò)一段2412.用豎直向上30N的恒力F將地面上質(zhì)量為m=2kg的物體由靜止提升H=2m后即撤去力F，物體落地后陷入地面之下h=0.1m停下來(lái).取g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力，求地面對(duì)物體的平均阻力大小.分析：對(duì)全程用動(dòng)能定理得：FH+mgh–fh=0f=620N12.用豎直向上30N的恒力F將地面上質(zhì)量為m=2kg的物體2513.如圖,光滑水平薄板中心有一個(gè)小孔,在孔內(nèi)穿過(guò)一條質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩,繩的一端系一小球,小球以O(shè)為圓心在板上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),半徑為R,此時(shí)繩的拉力為F,若逐漸增大拉力至8F,小球仍以O(shè)為圓心做半徑為0.5R的勻速圓周運(yùn)動(dòng),則此過(guò)程中繩的拉力做的功為_(kāi)_________.F∵F=mV12/R8F=mV22/0.5R∴EK1=?mV12=?FREK2=?mV22=2FR∴W=EK2－EK1=1.5FR13.如圖,光滑水平薄板中心有一個(gè)小孔,在孔內(nèi)穿過(guò)F∵F=m2614.質(zhì)量為m的小球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩懸掛于O點(diǎn)，小球在水平拉力F的作用下，從平衡位置P很緩慢地移到Q點(diǎn)，則力F所做的功為：[]FPQA.mgLcosB.mgL（1–cos）C.FLsinD.FLcossTT′mg簡(jiǎn)析：球在F方向的位移s=Lsin力F的功WF=Fs=FLsin很緩慢的含義：可認(rèn)為時(shí)刻靜止所受合力時(shí)刻為0任意過(guò)程ΔEk=0由平衡條件得：F=mgtan，故F為變力，WF=FLsin錯(cuò)誤正確解答：本題中的變力功可由動(dòng)能定理求解.小球由P到Q，由動(dòng)能定理得：WF+WG=0即WF

–mgL（1–cos）=0∴WF=mgL（1–cos）B14.質(zhì)量為m的小球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩懸掛于O點(diǎn)，小球在水平拉2715.質(zhì)量為500t的列車(chē)以恒定的功率沿水平軌道行駛，在3min內(nèi)行駛了1.45km，其速率由36km/h增大到最大值54km/h，設(shè)機(jī)車(chē)所受阻力恒定，求：機(jī)車(chē)的功率和機(jī)車(chē)所受的阻力.由動(dòng)能定理：WF+Wf=mVm2–mV02

WF=PtWf=–fsP=fVmPt–fs=mVm2–mV02

Pt–s=mVm2–mV02

P=3.75x105Wf=2.5x104N15.質(zhì)量為500t的列車(chē)以恒定的功率沿水平軌道行駛，在328質(zhì)量為m的物體在光滑水平桌面上靜止，系在物體上輕繩跨過(guò)光滑的定滑輪，另一端由地面上以速度v0向右勻速走動(dòng)的人拉著，人從桌子的邊緣開(kāi)始向右行至繩和水平方向成30°角處，在此過(guò)程中人所做的功為:質(zhì)量為m的物體在光滑水平桌面上靜止，系在物體上輕繩跨過(guò)光滑29一輛車(chē)通過(guò)一根跨過(guò)定滑輪的繩PQ提升井中質(zhì)量為m的物體，如圖所示：繩的P端拴在車(chē)后的掛鉤上，Q端拴在物體上，設(shè)繩的總長(zhǎng)不變；繩的質(zhì)量、定滑輪的質(zhì)量和尺寸、滑輪上的摩擦都忽略不計(jì)．開(kāi)始時(shí)，車(chē)在A點(diǎn)，左右兩側(cè)繩都已繃緊并且是豎直的，左側(cè)繩繩長(zhǎng)為H．提升時(shí)，車(chē)加速向左運(yùn)動(dòng)，沿水平方向從A經(jīng)過(guò)B駛向C．設(shè)A到B的距離也為H，車(chē)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度為vB．求車(chē)由A移到B的過(guò)程中，繩Q端的拉力對(duì)物體做的功？一輛車(chē)通過(guò)一根跨過(guò)定滑輪的繩PQ提升井中質(zhì)量為m的物體，如圖30新人教版必修二第七章-機(jī)械能守恒定律第七節(jié)動(dòng)能和動(dòng)能定理課件31被豎直上拋物體的初速度與回到拋出點(diǎn)時(shí)速度大小之比為k，空氣阻力在物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中大小不變，則重力與空氣阻力的大小之比等于:(K2+1)/(k2-1)被豎直上拋物體的初速度與回到拋出點(diǎn)時(shí)速度大小之比為k，空氣阻32

如圖所示，斜面的傾角為θ，質(zhì)量為m的物體距擋板P距離為S0，以初速度v0沿斜面下滑。物體與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，物體所受摩擦力小于物體沿斜面的下滑力。若物體每次與擋板相碰均無(wú)機(jī)械能損失，求物體通過(guò)的路程是多大？如圖所示，斜面的傾角為θ，質(zhì)量為m的物體距擋板P距離為33上端懸點(diǎn)為O的細(xì)繩長(zhǎng)度L=1m，其下端系一小球m，自懸繩與豎直方向成60°角處由靜止釋放，若在O點(diǎn)正下方適當(dāng)位置有一水平長(zhǎng)釘O1，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)后又以O(shè)1為圓心做圓周運(yùn)動(dòng)，且小球經(jīng)過(guò)圓周軌道最高點(diǎn)時(shí)繩上拉力剛好減小到零，試計(jì)算O1的確切位置。01 0 。 故O1位于O點(diǎn)正下方的距離為OO1=0.8m

上端懸點(diǎn)為O的細(xì)繩長(zhǎng)度L=1m，其下端系一小球m，自懸繩與豎34

物塊從光滑曲面上的P點(diǎn)自由滑下，通過(guò)粗糙的靜止水平傳送帶以后落到地面上的Q點(diǎn)，若傳送帶的皮帶輪沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，使傳送帶隨之運(yùn)動(dòng)，如圖所示，再把物塊放到P點(diǎn)自由滑下則（

）A.物塊將仍落在Q點(diǎn)B.物塊將會(huì)落在Q點(diǎn)的左邊C.物塊將會(huì)落在Q點(diǎn)的右邊D.物塊有可能落不到地面上圖5-1-4物塊從光滑曲面上的P點(diǎn)自由滑下，通過(guò)粗糙的靜止水平傳送帶以35

如圖所示，質(zhì)量為M的木塊放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的子彈以速度v0沿水平射中木塊，并最終留在木塊中與木塊一起以速度v運(yùn)動(dòng).已知當(dāng)子彈相對(duì)木塊靜止時(shí)，木塊前進(jìn)距離L，子彈進(jìn)入木塊的深度為s.若木塊對(duì)子彈的阻力f視為恒定，則下列關(guān)系式中正確的是

A．fL=1/2Mv2

B．fs=1/2mv2C．fs=1/2mv02－1/2（M＋m）v2

D．f（L＋s）=1/2mv02－1/2mv2SLACD如圖所示，質(zhì)量為M的木塊放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m36質(zhì)量為1kg的物體在粗糙的水平面上滑行，其動(dòng)能和位移變化情況如圖所示，則物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=

，滑動(dòng)過(guò)程持續(xù)的時(shí)間是

s．（g取10m/s2）s/mEk/J50025質(zhì)量為1kg的物體在粗糙的水平面上滑行，其動(dòng)能和位移變化情況37新人教版必修二第七章-機(jī)械能守恒定律第七節(jié)動(dòng)能和動(dòng)能定理課件38新人教版必修二第七章-機(jī)械能守恒定律第七節(jié)動(dòng)能和動(dòng)能定理課件39解析:小球在圓周最低點(diǎn)時(shí),設(shè)速度為v1

則 ①

設(shè)小球恰能通過(guò)最高點(diǎn)的速度為v2

則 ②

設(shè)轉(zhuǎn)過(guò)半個(gè)圓周過(guò)程中小球克服空氣阻力做的功為W,由動(dòng)能定理得 ③

由①②③解得W=mgR/2,選項(xiàng)C正確.答案:C解析:小球在圓周最低點(diǎn)時(shí),設(shè)速度為v1

則 ①

40

物體質(zhì)量為10kg，在平行于斜面的拉力F作用下沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，斜面與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到斜面中點(diǎn)時(shí)，去掉拉力F，物體剛好能運(yùn)動(dòng)到斜面頂端停下，斜面傾角為30°，求拉力F多大？（g取10m/s2）物體質(zhì)量為10kg，在平行于斜面的拉力F作用下沿斜面向上41

電動(dòng)機(jī)通過(guò)一繩子吊起質(zhì)量為8kg的物體，繩的拉力不能超過(guò)120N．電動(dòng)機(jī)的功率不能超過(guò)1200W，要將此物體由靜止起吊用最快方式吊高90m（已知此物體在被吊高接近90m時(shí)已開(kāi)始以最大速度勻速上升），所需時(shí)間為多少？電動(dòng)機(jī)通過(guò)一繩子吊起質(zhì)量為8kg的物體，繩的拉力不能超過(guò)42新人教版必修二第七章-機(jī)械能守恒定律第七節(jié)動(dòng)能和動(dòng)能定理課件43

總質(zhì)量為M的列車(chē)，沿平直軌道勻速前進(jìn).末節(jié)車(chē)廂質(zhì)量為m，在行駛中途脫鉤，司機(jī)發(fā)現(xiàn)后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，機(jī)車(chē)已經(jīng)駛了L，設(shè)運(yùn)動(dòng)阻力與質(zhì)量成正比，機(jī)車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉前牽引力是恒定的，則兩部分停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，它們之間的距離是多少?總質(zhì)量為M的列車(chē)，沿平直軌道勻速前進(jìn).末節(jié)車(chē)廂質(zhì)量為m44新人教版必修二第七章-機(jī)械能守恒定律第七節(jié)動(dòng)能和動(dòng)能定理課件459、春去春又回，新桃換舊符。在那桃花盛開(kāi)的地方，在這醉人芬芳的季節(jié)，愿你生活像春天一樣陽(yáng)光，心情像桃花一樣美麗，日子像桃子一樣甜蜜。2022/12/202022/12/20Tuesday,December20,202210、人的志向通常和他們的能力成正比例。2022/12/202022/12/202022/12/2012/20/20226:02:33AM11、夫?qū)W須志也，才須學(xué)也，非學(xué)無(wú)以廣才，非志無(wú)以成學(xué)。2022/12/202022/12/202022/12/20Dec-2220-Dec-2212、越是無(wú)能的人，越喜歡挑剔別人的錯(cuò)兒。2022/12/202022/12/202022/12/20Tuesday,December20,202213、志不立，天下無(wú)可成之事。2022/12/202022/12/202022/12/202022/12/2012/20/202214、ThankyouverymuchfortakingmewithyouonthatsplendidoutingtoLondon.ItwasthefirsttimethatIhadseentheToweroranyoftheotherfamoussights.IfI'dgonealone,Icouldn'thaveseennearlyasmuch,becauseIwouldn'thaveknownmywayabout.。20十二月20222022/12/202022/12/202022/12/2015、會(huì)當(dāng)凌絕頂，一覽眾山小。十二月222022/12/202022/12/202022/12/2012/20/202216、如果一個(gè)人不知道他要駛向哪頭，那么任何風(fēng)都不是順風(fēng)。2022/12/202022/12/2020December202217、一個(gè)人如果不到最高峰，他就沒(méi)有片刻的安寧，他也就不會(huì)感到生命的恬靜和光榮。2022/12/202022/12/202022/12/202022/12/20謝謝觀看THEEND9、春去春又回，新桃換舊符。在那桃花盛開(kāi)的地方，在這醉人芬芳46第五章機(jī)械能及其守恒定律7.7動(dòng)能和動(dòng)能定理第五章機(jī)械能及其守恒定律7.7動(dòng)能和動(dòng)能定理47一、動(dòng)能的概念物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做動(dòng)能一、動(dòng)能的概念物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做動(dòng)能48二、動(dòng)能的表達(dá)式在光滑的水平面上有一個(gè)質(zhì)量為m的物體，在與運(yùn)動(dòng)方向相同的水平恒力的作用下發(fā)生一段位移，速度由v1增加到v2，求這個(gè)過(guò)程中該力所做的功。二、動(dòng)能的表達(dá)式在光滑的水平面上有一個(gè)質(zhì)量為m的物體，在49二、動(dòng)能的表達(dá)式二、動(dòng)能的表達(dá)式50二、動(dòng)能的表達(dá)式二、動(dòng)能的表達(dá)式51動(dòng)能的表達(dá)式12Ek＝

mv2物體的質(zhì)量物體的速度物體的動(dòng)能1、物體的動(dòng)能等于它的質(zhì)量跟它的速度平方的乘積的一半2、動(dòng)能是標(biāo)量，是一個(gè)狀態(tài)量單位是焦耳（J）動(dòng)能的表達(dá)式12Ek＝mv2物體的質(zhì)量物體的速度物體52

力在一個(gè)過(guò)程中對(duì)物體所做的功，等于物體在這個(gè)過(guò)程中動(dòng)能的變化。三、動(dòng)能定理力在一個(gè)過(guò)程中對(duì)物體所做的功，等于物體在這個(gè)過(guò)程中動(dòng)能的53類(lèi)型一：質(zhì)量為m的物體在光滑水平面上，受與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒力F的作用下發(fā)生一段位移l，速度從v1增加到v2思考：外力做功類(lèi)型三：質(zhì)量為m的物體在與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒力F的作用下，沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng)了一段位移l，受到的摩擦力為Ff，速度從v1變?yōu)関2類(lèi)型二：質(zhì)量為m的物體在水平粗糙面上受到摩擦力Ff的作用下發(fā)生一段位移l，速度從v1減小到v2類(lèi)型一：質(zhì)量為m的物體在光滑水平面上，受與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒54分析Fv1Fv2lFfv1lv2FflFv2FfFv1FfWF=

Fl=

-mv1212mv2212Wf=

-Ffl=-mv1212mv2212W合=Fl-Ffl=-mv1212mv2212分析Fv1Fv2lFfv1lv2FflFv2FfFv1FfW55動(dòng)能定理W合＝Ek2－Ek1合力做的功末態(tài)的動(dòng)能初態(tài)的動(dòng)能W合=

-mv1212mv2212動(dòng)能定理：合力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化。1、合力做正功，即W合＞０，Ek2＞Ek1，動(dòng)能增大2、合力做負(fù)功，即W合＜０，Ek2＜Ek1，動(dòng)能減小思考：合力做功時(shí)動(dòng)能如何變化？動(dòng)能定理W合＝Ek2－Ek1合力做的功末態(tài)的動(dòng)能初態(tài)的動(dòng)能W56說(shuō)明W合＝Ek2－Ek1過(guò)程量狀態(tài)量狀態(tài)量既適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線運(yùn)動(dòng)；既適用于恒力做功，也適用于變力做功；既適用于單個(gè)物體，也適用于多個(gè)物體；既適用于一個(gè)過(guò)程，也適用于整個(gè)過(guò)程。動(dòng)能定理的適用范圍：做功的過(guò)程伴隨著能量的變化說(shuō)明W合＝Ek2－Ek1過(guò)程量狀態(tài)量狀態(tài)量既適用于直線運(yùn)動(dòng)，57課本例題1一架?chē)姎馐斤w機(jī)，質(zhì)量m=5.0×103kg，起飛過(guò)程中從靜止開(kāi)始滑跑。當(dāng)位移達(dá)到l=5.3×102m時(shí)，速度達(dá)到起飛速度v=60m/s。在此過(guò)程中飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)重量的0.02倍。求飛機(jī)受到的牽引力。動(dòng)能定理:牛頓運(yùn)動(dòng)定律:F合=F-F阻=F-

kmg=ma②a＝2lv2由v2－v02

=2al得①由動(dòng)能定理得由①②得F=

+

kmg2lmv2∴F=

+

kmg2lmv2W合=（F-F阻）l=（F-kmg）l=mv212課本例題1一架?chē)姎馐斤w機(jī)，質(zhì)量m=5.0×103kg，起飛過(guò)58課本例題2一質(zhì)量為m、速度為v0的汽車(chē)在關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后于水平地面滑行了距離l后停了下來(lái)。試求汽車(chē)受到的阻力。動(dòng)能定理：W合=

-F阻l=

0-mv0212牛頓運(yùn)動(dòng)定律：由v2－v02

=2al得①a＝-2lv02由①②得F阻=

2lmv02F合=

0-F阻=

ma②由動(dòng)能定理得∴F阻=2lmv02課本例題2一質(zhì)量為m、速度為v0的汽車(chē)在關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后于水平59用動(dòng)能定理解題的一般步驟：①

確定研究對(duì)象和研究過(guò)程。②

分析物理過(guò)程，分析研究對(duì)象在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的受力情況，畫(huà)受力示意圖，及過(guò)程狀態(tài)草圖，明確各力做功情況，即是否做功，是正功還是負(fù)功。③

找出研究過(guò)程中物體的初、末狀態(tài)的動(dòng)能（或動(dòng)能的變化量）④

根據(jù)動(dòng)能定理建立方程，代入數(shù)據(jù)求解，對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析、說(shuō)明或討論。用動(dòng)能定理解題的一般步驟：60例3.物體沿高H的光滑斜面從頂端由靜止下滑，求它滑到底端時(shí)的速度大小.H若物體沿高H的光滑曲面從頂端由靜止下滑，結(jié)果如何？解：由動(dòng)能定理得mgH=mV2∴V=仍由動(dòng)能定理得mgH=mV2∴V=注意：速度不一定相同若由H高處自由下落，結(jié)果如何呢？仍為V=例3.物體沿高H的光滑斜面從頂端由靜止下滑，求它滑到底端時(shí)的61例4.物體在恒定水平推力F的作用下沿粗糙水平面由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，發(fā)生位移s1后即撤去力F，物體由運(yùn)動(dòng)一段距離后停止運(yùn)動(dòng).整個(gè)過(guò)程的V–t圖線如圖所示.求推力F與阻力f的比值.Fs1s01234vt解法1.由動(dòng)能定理得WF+Wf=0

即：Fs1+（–fs）=0由V–t圖線知s

：s1=4：1所以F：f=s：s1結(jié)果：F：f=4：1例4.物體在恒定水平推力F的作用下沿粗糙水平面由靜止開(kāi)始運(yùn)62解法2.分段用動(dòng)能定理Fs1s01234vt撤去F前，由動(dòng)能定理得（F–f）s1=mV2VmV2撤去F后，由動(dòng)能定理得–f(s–s1)=0–兩式相加得Fs1+（–fs）=0由解法1知F：f=4：1解法3.牛頓定律結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律解法2.分段用動(dòng)能定理Fs1s01263例5.從離地面H高處落下一只質(zhì)量為m的小球，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受到的空氣阻力大小恒為f，而小球與地面相碰后，能以相同大小的速率反彈，則小球從釋放開(kāi)始，直至停止彈跳為止，所通過(guò)的總路程為?解：皮球運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程據(jù)動(dòng)能定理：

mgH-fS=0

f=kmg得：S=H/k

例5.從離地面H高處落下一只質(zhì)量為m的小球，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中646.一質(zhì)量為1kg的物體被人用手由靜止向上提升1m時(shí),物體的速度為2m/s,取g=10m/s,下列說(shuō)法正確的是:[]A.提升過(guò)程中手對(duì)物體做功12J;B.提升過(guò)程中合外力對(duì)物體做功12J;C.提升過(guò)程中手對(duì)物體做功2J;D.提升過(guò)程中物體克服重力做功10J.AD簡(jiǎn)析：由動(dòng)能定理得W合=mv2

∴W合

=2J其中W合

=W手

+（-mgh）∴W手

=12J物體克服重力做功W克

=mgh=10J或：Vt2=2as∴a=2m/s2

由牛頓第二定律得F–mg=ma∴F=m（g+a）=12NW手=Fh=12J6.一質(zhì)量為1kg的物體被人用手由靜止向上提升1m時(shí),物體657.速度為V的子彈恰可穿透一塊固定的木板，如果子彈的速度為2V，子彈射穿木板時(shí)受的阻力視為不變，則可穿透同樣的木板：[]A.2塊B.3塊C.4塊D.1塊由動(dòng)能定理得：–fs=0–mV2–fns=0–m（2V）2n=4C7.速度為V的子彈恰可穿透一塊固定的木板，如果子彈的速度為668.質(zhì)量為m的金屬塊，當(dāng)初速度為V0時(shí)，在水平面上滑行的距離為s，如果將金屬塊的質(zhì)量增加為2m，初速度增加到2V0，在同一水平面上該金屬塊滑行的距離為[]A.sB.2sC.4sD.s/2簡(jiǎn)析：由動(dòng)能定理得：原金屬塊

–μmgs=0–

mV02∴s=∴當(dāng)初速度加倍后，滑行的距離為4sC8.質(zhì)量為m的金屬塊，當(dāng)初速度為V0時(shí)，在水平面上滑行的距離679.一質(zhì)量為2kg的滑塊，以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行，從某時(shí)刻起，在滑塊上作用一向右的水平力，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，滑塊的速度變?yōu)橄蛴遥笮?m/s，在這段時(shí)間里，水平力做的功為多大？簡(jiǎn)析：因始末動(dòng)能相等，由動(dòng)能定理知水平力做的功為09.一質(zhì)量為2kg的滑塊，以4m/s的速度在光滑水平面上向左6810.物體在水平恒力的作用下沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng)，在物體的速度有0增為V的過(guò)程中，恒力做功為W1

；在物體的速度有V增為2V的過(guò)程中，恒力做功為W2

，求W1與W2

的比值.W1=mV2W2=m(2V)2–mV2

W1:W2=1:310.物體在水平恒力的作用下沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng)，在物體的速度有6911.質(zhì)量為m的物體從高h(yuǎn)的斜面上由靜止開(kāi)始滑下，經(jīng)過(guò)一段水平距離后停止.若斜面及水平面與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，整個(gè)過(guò)程中物體的水平位移為s，求證：

μ=h/sBAhss1s2L物體從A到B過(guò)程，由動(dòng)能定理得：WG+Wf=0mgh

–μmgcosθ?L–μmgs2=0mgh

–μmgs1

–μmgs2=0mgh

–μmgs=0∴μ=h/s11.質(zhì)量為m的物體從高h(yuǎn)的斜面上由靜止開(kāi)始滑下，經(jīng)過(guò)一段7012.用豎直向上30N的恒力F將地面上質(zhì)量為m=2kg的物體由靜止提升H=2m后即撤去力F，物體落地后陷入地面之下h=0.1m停下來(lái).取g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力，求地面對(duì)物體的平均阻力大小.分析：對(duì)全程用動(dòng)能定理得：FH+mgh–fh=0f=620N12.用豎直向上30N的恒力F將地面上質(zhì)量為m=2kg的物體7113.如圖,光滑水平薄板中心有一個(gè)小孔,在孔內(nèi)穿過(guò)一條質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩,繩的一端系一小球,小球以O(shè)為圓心在板上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),半徑為R,此時(shí)繩的拉力為F,若逐漸增大拉力至8F,小球仍以O(shè)為圓心做半徑為0.5R的勻速圓周運(yùn)動(dòng),則此過(guò)程中繩的拉力做的功為_(kāi)_________.F∵F=mV12/R8F=mV22/0.5R∴EK1=?mV12=?FREK2=?mV22=2FR∴W=EK2－EK1=1.5FR13.如圖,光滑水平薄板中心有一個(gè)小孔,在孔內(nèi)穿過(guò)F∵F=m7214.質(zhì)量為m的小球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩懸掛于O點(diǎn)，小球在水平拉力F的作用下，從平衡位置P很緩慢地移到Q點(diǎn)，則力F所做的功為：[]FPQA.mgLcosB.mgL（1–cos）C.FLsinD.FLcossTT′mg簡(jiǎn)析：球在F方向的位移s=Lsin力F的功WF=Fs=FLsin很緩慢的含義：可認(rèn)為時(shí)刻靜止所受合力時(shí)刻為0任意過(guò)程ΔEk=0由平衡條件得：F=mgtan，故F為變力，WF=FLsin錯(cuò)誤正確解答：本題中的變力功可由動(dòng)能定理求解.小球由P到Q，由動(dòng)能定理得：WF+WG=0即WF

–mgL（1–cos）=0∴WF=mgL（1–cos）B14.質(zhì)量為m的小球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩懸掛于O點(diǎn)，小球在水平拉7315.質(zhì)量為500t的列車(chē)以恒定的功率沿水平軌道行駛，在3min內(nèi)行駛了1.45km，其速率由36km/h增大到最大值54km/h，設(shè)機(jī)車(chē)所受阻力恒定，求：機(jī)車(chē)的功率和機(jī)車(chē)所受的阻力.由動(dòng)能定理：WF+Wf=mVm2–mV02

WF=PtWf=–fsP=fVmPt–fs=mVm2–mV02

Pt–s=mVm2–mV02

P=3.75x105Wf=2.5x104N15.質(zhì)量為500t的列車(chē)以恒定的功率沿水平軌道行駛，在374質(zhì)量為m的物體在光滑水平桌面上靜止，系在物體上輕繩跨過(guò)光滑的定滑輪，另一端由地面上以速度v0向右勻速走動(dòng)的人拉著，人從桌子的邊緣開(kāi)始向右行至繩和水平方向成30°角處，在此過(guò)程中人所做的功為:質(zhì)量為m的物體在光滑水平桌面上靜止，系在物體上輕繩跨過(guò)光滑75一輛車(chē)通過(guò)一根跨過(guò)定滑輪的繩PQ提升井中質(zhì)量為m的物體，如圖所示：繩的P端拴在車(chē)后的掛鉤上，Q端拴在物體上，設(shè)繩的總長(zhǎng)不變；繩的質(zhì)量、定滑輪的質(zhì)量和尺寸、滑輪上的摩擦都忽略不計(jì)．開(kāi)始時(shí)，車(chē)在A點(diǎn)，左右兩側(cè)繩都已繃緊并且是豎直的，左側(cè)繩繩長(zhǎng)為H．提升時(shí)，車(chē)加速向左運(yùn)動(dòng)，沿水平方向從A經(jīng)過(guò)B駛向C．設(shè)A到B的距離也為H，車(chē)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度為vB．求車(chē)由A移到B的過(guò)程中，繩Q端的拉力對(duì)物體做的功？一輛車(chē)通過(guò)一根跨過(guò)定滑輪的繩PQ提升井中質(zhì)量為m的物體，如圖76新人教版必修二第七章-機(jī)械能守恒定律第七節(jié)動(dòng)能和動(dòng)能定理課件77被豎直上拋物體的初速度與回到拋出點(diǎn)時(shí)速度大小之比為k，空氣阻力在物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中大小不變，則重力與空氣阻力的大小之比等于:(K2+1)/(k2-1)被豎直上拋物體的初速度與回到拋出點(diǎn)時(shí)速度大小之比為k，空氣阻78

如圖所示，斜面的傾角為θ，質(zhì)量為m的物體距擋板P距離為S0，以初速度v0沿斜面下滑。物體與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，物體所受摩擦力小于物體沿斜面的下滑力。若物體每次與擋板相碰均無(wú)機(jī)械能損失，求物體通過(guò)的路程是多大？如圖所示，斜面的傾角為θ，質(zhì)量為m的物體距擋板P距離為79上端懸點(diǎn)為O的細(xì)繩長(zhǎng)度L=1m，其下端系一小球m，自懸繩與豎直方向成60°角處由靜止釋放，若在O點(diǎn)正下方適當(dāng)位置有一水平長(zhǎng)釘O1，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)后又以O(shè)1為圓心做圓周運(yùn)動(dòng)，且小球經(jīng)過(guò)圓周軌道最高點(diǎn)時(shí)繩上拉力剛好減小到零，試計(jì)算O1的確切位置。01 0 。 故O1位于O點(diǎn)正下方的距離為OO1=0.8m

上端懸點(diǎn)為O的細(xì)繩長(zhǎng)度L=1m，其下端系一小球m，自懸繩與豎80

物塊從光滑曲面上的P點(diǎn)自由滑下，通過(guò)粗糙的靜止水平傳送帶以后落到地面上的Q點(diǎn)，若傳送帶的皮帶輪沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，使傳送帶隨之運(yùn)動(dòng)，如圖所示，再把物塊放到P點(diǎn)自由滑下則（

）A.物塊將仍落在Q點(diǎn)B.物塊將會(huì)落在Q點(diǎn)的左邊C.物塊將會(huì)落在Q點(diǎn)的右邊D.物塊有可能落不到地面上圖5-1-4物塊從光滑曲面上的P點(diǎn)自由滑下，通過(guò)粗糙的靜止水平傳送帶以81

如圖所示，質(zhì)量為M的木塊放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的子彈以速度v0沿水平射中木塊，并最終留在木塊中與木塊一起以速度v運(yùn)動(dòng).已知當(dāng)子彈相對(duì)木塊靜止時(shí)，木塊前進(jìn)距離L，子彈進(jìn)入木塊的深度為s.若木塊對(duì)子彈的阻力f視為恒定，則下列關(guān)系式中正確的是

A．fL=1/2Mv2

B．fs=1/2mv2C．fs=1/2mv02－1/2（M＋m）v2

D．f（L＋s）=1/2mv02－1/2mv2SLACD如圖所示，質(zhì)量為M的木塊放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m82質(zhì)量為1kg的物體在粗糙的水平面上滑行，其動(dòng)能和位移變化情況如圖所示，則物體與