動能和動能定理

動能和動能定理第一頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日問題1：設物體的質(zhì)量為m，在與運動方向相同的恒定外力F的作用下在光滑水平面上發(fā)生一段位移L，速度由v1增加到v2，試用牛頓運動定律和運動學公式，推導出力F對物體做功的表達式。提示：（1）力F對物體做多少功？（2）從牛頓運動定律角度分析，物體加速度多大？（3）從運動學角度分析，物體的初、末速度和位移之間的關(guān)系？第二頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日功的表達式為：從上面式子可以看出，很可能是一個具有特定意義的物理量。因為這個量在過程終了時和過程開始時的差，剛好等于力對物體做的功，所以應該是我們尋找的動能的表達式。第三頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日一探究動能的表達式：1、動能：物體由于運動而具有的能量叫動能．2公式：3、物體的動能等于物體的質(zhì)量與物體速度的二次方的乘積的一半．4、物理意義：描述運動狀態(tài)的物理量，動能是標量，且恒為正值，具有瞬時性5單位：焦耳(J)第四頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日問題2：設物體的質(zhì)量為m，在與運動方向相同的恒定外力F的作用下在粗糙水平面上，發(fā)生一段位移L，摩擦力大小為f。速度由v1增加到v2。試用牛頓運動定律和運動學公式，推導出合力對物體做功的表達式。第五頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日動能定理2表達式：1內(nèi)容：合力所做的功等于物體動能的變化．注意點:①“=”是數(shù)值上相等,而不是就是②合力做功引起動能的變化第六頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日應用動能定理解題的一般步驟：①確定研究對象，畫出草圖；②分析物體的受力情況，分析各力做功的情況；③確定物體的初、末狀態(tài)；明確初、末狀態(tài)的動能④列式求解；⑤對結(jié)果進行分析討論。第七頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日例:一架噴氣式飛機，質(zhì)量m=5×103kg，起飛過程中從靜止開始滑跑的路程為s=5.3×102m時，達到起飛的速度

v=60m/s，在此過程中飛機受到的平均阻力是飛機重量的0.02倍（k=0.02），求飛機受到的牽引力。v0=0m/sv=60m/ss=5.3×102mFfNG第八頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日解法一：飛機受到重力G、支持力N、牽引力F和阻力f作用，這四個力做的功分別為WG=0，WN=0，WF=Fs，Wf=-kmgs.據(jù)動能定理得：代入數(shù)據(jù)得：v0=0m/sv=60m/ss=5.3×102mFfNG第九頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日v0=0m/sv=60m/ss=5.3×102mFfNG第十頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日一輛質(zhì)量m、速度為vo的汽車在關(guān)閉發(fā)動機后于水平地面滑行了距離L后停了下來。試求汽車受到的阻力。練習2第十一頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日3適用條件：①恒力做功或變力做功②曲線運動或直線運動③單個物體或幾個物體④一個過程或全過程第十二頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日對于功與能的關(guān)系，下列說法中正確的是（）A、功就是能，能就是功B、功可以變成能，能可以變成功C、做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程D、功是能量的量度C第十三頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日例題某一物體，質(zhì)量為m=1g，其運動速度為3.6km/h，則它的動能是多少?解：根據(jù)得，衛(wèi)星動能：第十四頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日例題：關(guān)于對動能的理解，下列說法是正確的（）A、動能是機械能的一種表現(xiàn)形式，凡是運動的物體都具有動能B、動能總是正值C、一定質(zhì)量的物體，動能變化時，速度一定變化；但速度變化時，動能不一定變化D、動能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài)ABC第十五頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日動能定理與牛頓第二定律的區(qū)別牛頓第二定律是矢量式，反映的是力與加速度的瞬時關(guān)系；動能定理是標量式，反映做功過程中功與始末狀態(tài)動能增量的關(guān)系。動能定理不涉及物體運動過程中的加速度和時間，因此用它處理問題有時很方便。第十六頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日一人用平均100牛的力把2Kg足球以10m/s踢出,水平飛出100米,求此人對球做功練習1第十七頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日小結(jié)：

一、動能

1、定義：物體由于運動而具有的能量叫做動能

2、表達式：EK

=1/2·M·V2

二、動能定理

1、內(nèi)容：合力所做的功等于物體動能的變化

2、表達式：W=1/2·M·V22-1/2·M·V12第十八頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日第7節(jié)動能動能定理第2課時第十九頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日應用動能定理解題步驟：動能定理的表達式是個標量方程，一般以地面為參考系，凡是與位移相關(guān)的質(zhì)點動力學問題，一般都可以應用動能定理求解。應用動定理解題的一般步聚：①選擇研究對象，進行受力分析；②分析各力做功的情況；③確定研究過程（有時有幾個過程）的初、末態(tài)；④根據(jù)動能定理列方程求解。第二十頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日例1．

質(zhì)量為m=3kg的物體與水平地面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，在水平恒力F=9N作用下起動，如圖所示。當m位移s1=8m時撤去推力F，試問：還能滑多遠？(g取10m/s2)

分析：物體m所受重力G、支持力N、推力F、滑動摩擦力f均為恒力，因此物體做勻加速直線運動；撤去F后，物體做勻減速直線運動．因此，可用牛頓定律和勻變速直線運動規(guī)律求解．物體在動力F和阻力f作用下運動時，G和N不做功，F(xiàn)做正功，f做負功，因此，也可以用動能定理求解．第二十一頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日解法一：用牛頓定律和勻變速運動規(guī)律，對撤去F推力前、后物體運動的加速度分別為m在勻加速運動階段的末速度為第二十二頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日將上兩式相加，得答：撤去動力F后，物體m還能滑4m遠第二十三頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日可否對全程運用動能定理？第二十四頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日練習1：質(zhì)量為m的物體從以速度v0豎直向上拋出，物體落回地面時，速度大小為3v0/4。（設物體在運動中所受空氣阻力大小不變），求：（1）物體運動過程中所受空氣阻力的大小。（2）物體以初速度2v0豎直向上拋出時，上升的最大高度。如物體與地面碰撞過程中無能量損失，求物體運動的總路程。第二十五頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日練習2：

如圖所示，斜面的傾角為θ，質(zhì)量為m的滑塊距擋板P為s0，滑塊以初速度v0沿斜面上滑，滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ?；瑝K所受摩擦力小于滑塊沿斜面的下滑力。若滑塊每次與擋板相碰均無機械能損失，求滑塊經(jīng)過的路程。第二十六頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日

某消防隊員從一平臺上跳下，下落2m后雙腳觸地，接著他用雙腿彎屈的方法緩沖，使自身重心又下降了0．5m，在著地過程中地面對他雙腳的平均作用力估計為自身所受重力的 []

A．2倍 B．5倍

C．8倍 D．10倍答案:B練習3第二十七頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日例2：一質(zhì)量為m的小球，用長為L的輕繩懸掛于天花板上，小球在水平力F的作用下，從平衡位置P點緩慢地移到Q點，此時繩子轉(zhuǎn)過了θ角，如圖所示，則F做的功為（）

A．mgLcosθ

B．mgL(1－cosθ)

C．FLsinθ

D．FLθ答案：B第二十八頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日例3一個質(zhì)量為2kg的物體靜止在水平面上，一個水平恒力F推動物體運動了10s鐘，然后撤去推力F，物體又滑行了5s才停下來，物體運動的v—t圖像如圖所示，則推力F做的功和摩擦力在后5s內(nèi)做的功分別為多少？

答案：2700J第二十九頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日例5：

如圖所示，在一塊水平放置的光滑板面中心開一小孔O，穿過一根細繩，細繩的一端用力F的向下拉，另一端系一小球，并使小球在板面上以半徑r做勻速圓周運動。現(xiàn)開始緩慢地增大拉力F，使小球的運動半徑逐漸減小，若已知拉力變?yōu)?F時，小球的運動半徑恰好減為r/2，求在此過程中，繩子的拉力對小球所做的功。答案：3Fr/2第三十頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日例6：一個物體以初速度Vo＝l0m/s自斜面底端向上滑行，如圖所示，到達斜面頂端時恰好靜止，隨后物體向下滑行返回底端時的速度為5m/s，求斜面的高度是多少?若該斜面的傾角θ＝30°，則物體與斜面間的動摩擦因數(shù)是多少?(取g＝