動能和動能定理

8.3動能和動能定理1.知道動能的概念，會用動能的定義進(jìn)行計(jì)算。2.理解動能定理的含義，并會推導(dǎo)動能定理。3.能用動能定理分析解決實(shí)際問題。初中我們已經(jīng)定性地學(xué)習(xí)了動能，物體的動能跟物體的質(zhì)量和速度都有關(guān)系。物體的質(zhì)量越大，速度越大，它的動能就越大。炮彈在炮筒內(nèi)推力的作用下速度越來越大，動能增加。這種情況下推力對物體做了功。你還能舉出其他例子，說明動能和力做的功有關(guān)嗎？這對于定量研究動能有什么啟發(fā)呢？推力做功使炮彈的動能增大【交流討論】1.觀察圖片，想一想，討論下面的問題質(zhì)量為

m的某物體在光滑水平面上運(yùn)動，在與運(yùn)動方向相同的恒力

F的作用下發(fā)生一段位移l，速度由

v1

增加到

v2.求此過程中恒力F所做的功知識點(diǎn)一：動能的表達(dá)式αFF1F2l·2.從功能轉(zhuǎn)換的角度思考

是否具有特殊的物理意義？意義：表示物體的動能，屬于標(biāo)量符號：單位：焦耳【梳理深化】1.在物理學(xué)中用

這個量表示物體的動能，用符號Ek

表示。2.表達(dá)式為3.動能是標(biāo)量，且總是正值，由物體的速率和質(zhì)量決定，與運(yùn)動方向無關(guān)4.動能的單位和功的單位相同，在國際單位制中都是焦耳?！眷柟烫嵘坷}：（多選）對動能的理解，下列說法正確的是()A.動能是機(jī)械能的一種表現(xiàn)形式，凡是運(yùn)動的物體都具有動能B.動能不可能為負(fù)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【交流討論】回顧實(shí)例，學(xué)生思考討論下列問題問題1：合外力做功與動能的改變有什么關(guān)系？知識點(diǎn)二：動能定理mmFFv1v2l問題2：如圖，小球在豎直光滑圓軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動，若已知小球的質(zhì)量和最低點(diǎn)的速度，能求最高點(diǎn)的速度嗎？動能定理可以解決嗎？能，根據(jù)計(jì)算。當(dāng)物體受變力作用，或做曲線運(yùn)動時，也能應(yīng)用動能定理解決問題?！臼崂砩罨?.動能定理：力在一個過程中對物體做的功，等于物體在這個過程中動能的變化2.表達(dá)式：即合外力做的功等于物體動能的變化3.動能定理的適用范圍：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，又適用于曲線運(yùn)動。4.動能定理解決問題的思路：（1）確定研究對象和研究過程（2）求出動能的變化量（3）求出合力的功（受力分析，求出各力的功，代數(shù)相加）（4）列動能定理方程，求解例:一架噴氣式飛機(jī),質(zhì)量m為7.0×104kg,起飛過程中從靜止開始在跑道上滑跑。當(dāng)位移l達(dá)到2.5×103m時，速度達(dá)到起飛速度80m/s。在此過程中飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)所受重力的1/50。g取10m/s2，求飛機(jī)受到的牽引力的大小。分析：已知飛機(jī)滑跑過程的始、末速度，因而能夠知道它在滑跑過程中增加的動能。根據(jù)動能定理，動能的增加等于牽引為做功和阻力做功的代數(shù)和。如圖，在整個過程中，牽引力對飛機(jī)做正功、阻力做負(fù)功。由于飛機(jī)的位移和所受阻力已知，因而可以求得牽引力的大小。

1.

關(guān)于物體的動能，下列說法正確的是（）A．物體的質(zhì)量、速度不變，其動能一定不變B．物體的動能不變，其速度一定不變C．兩個物體中，速度大的動能也大D．某一過程中物體的速度變化，其動能一定變化A2.若物體在運(yùn)動過程中受到的合外力不為零，經(jīng)過一段時間，則（）A．物體的動能可能不變B．物體的動能一定變化C．物體的加速度一定變化D．物體速度方向一定變化A3.質(zhì)量為m的物體以初速度v0沿水平面向左開始運(yùn)動，起始點(diǎn)A與一水平輕彈簧O端相距s，如圖所示.已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，物體與彈簧接觸后，彈簧的最大壓縮量為x，重力加速度為g，則從開始接觸到彈簧被壓縮至最短(彈簧始終在彈性限度內(nèi))，物體克服彈簧彈力所做的功為（）A4.質(zhì)量為m的小球被系在輕繩一端，在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動，如圖所示，運(yùn)動過程中小球受到空氣阻力的作用.設(shè)某一時刻小球通過軌道的最低點(diǎn)，此時繩子的張力為7mg，在此后小球繼續(xù)做圓周運(yùn)動，經(jīng)過半個圓周恰好能通過最高點(diǎn)，則在此過程中小球克服空氣阻力所做的功是

（）解析

小球通過最低點(diǎn)時，設(shè)繩的張力為FT，則小球從最低點(diǎn)運(yùn)動到最高點(diǎn)的過程中，由動能定理得5.一質(zhì)量為m＝2kg的小球從光滑的斜面上高h(yuǎn)＝3.5m處由靜止滑下，斜面底端緊接著一個半徑R＝1m的光滑圓環(huán)，如圖所示，求：(1)小球滑到圓環(huán)頂點(diǎn)時對圓環(huán)的壓力；(2)小球至少應(yīng)從多高處由靜止滑下才能越過圓環(huán)最高點(diǎn)？(g取10m/s2)解析：(1)小球從開始下滑至滑到圓環(huán)頂點(diǎn)的過程中，只有重力做功．由動能定理有小球在圓環(huán)最高點(diǎn)時，由向心力方程，得聯(lián)立上述兩式，代入數(shù)據(jù)得FN＝40N由牛頓第三定律知，小球?qū)A環(huán)的壓力為40N.(2)小球能越過圓環(huán)最高點(diǎn)的臨界條件是在最高點(diǎn)時只有重力提供向心力，即①設(shè)小球應(yīng)從H高處滑下，由動能