动能及动能定理.ppt

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1、动能和动能定理第七章第七节实验数据处理问题：能否从理论上研究做功与物体速度变化的关系呢？理论探究物理情景：给质量为m的物体施加一个恒力F，使物体在光滑的水平面上做匀加速直线运动，在物体发生位移l的过程中，力F对物体做功W，物体的速度由v1变为v2提出问题：恒力F推动物体发生位移l的过程中，所做的功W与物体速度的变化间有什么关系呢？Fv1Fv2l提示：（1）力F对物体做多少功？（2）从牛顿运动定律角度分析，力F多大？（3）从运动学角度分析，物体的初、末速度和位移之间的关系？功的表达式为：从上面式子可以看

2、出，很可能是一个具有特定意义的物理量。因为这个量在过程终了时和过程开始时的差，刚好等于力对物体做的功，所以应该是我们寻找的动能的表达式。关于动能，下列说法正确的是A、动能是机械能的一种表现形式，凡是运动的物体都具有动能B、动能总是正值C、一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化；但速度变化时，动能不一定变化D、动能不变的物体，一定处于平衡状态探究动能的表达式1、动能：物体由于运动而具有的能量叫动能．2表达式：3、物体的动能等于物体的质量与物体速度的二次方的乘积的一半．4、物理意义：描述运动状态的物理量

3、，具有瞬时性动能是标量，且恒为正值。5单位：焦耳(J)物理情景：设物体的质量为m，在与运动方向相同的恒定外力F的作用下在粗糙水平面上，发生一段位移L，摩擦力大小为f。速度由v1增加到v2。试用牛顿运动定律和运动学公式，推导出合力对物体做功的表达式。深入探究lFv2FfFv1FfW合＝Ek2－Ek1合力做的功末态的动能初态的动能W合=-mv1212mv2212动能定理：合力对物体所做的功等于物体动能的变化。2、合力做正功，即W合＞０，Ek2＞Ek1，动能增大3、合力做负功，即W合＜０，Ek2＜Ek1，动

4、能减小动能定理注意点:1、“=”是数值上相等,而不是就是W合＝Ek2－Ek1过程量状态量状态量既适用于直线运动，也适用于曲线运动；既适用于恒力做功，也适用于变力做功；既适用于单个物体，也适用于多个物体；既适用于一个过程，也适用于整个过程。动能定理的适用范围：功是能量转化的量度归纳总结WG＝EP1－EP2W弹＝EP1－EP2动能定理:牛顿运动定律:一架喷气式飞机，质量m=5.0×103kg，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移达到l=5.3×102m时，速度达到起飞速度v=60m/s。在此过程中飞机受到的平

5、均阻力是飞机重量的0.02倍。求飞机受到的牵引力。F合=F-F阻=F-kmg=ma②分别用牛顿运动定律和动能定理求解a＝2lv2由v2－v02=2al得①由动能定理得由①②得F=+kmg2lmv2∴F=+kmg2lmv2W合=（F-F阻）l=（F-kmg）l=mv212例1一质量为m、速度为v0的汽车在关闭发动机后于水平地面滑行了距离l后停了下来。试求汽车受到的阻力。动能定理：牛顿运动定律：由v2－v02=2al得①a＝-2lv02由①②得F阻=2lmv02F合=-F阻=ma②W合=-F阻l=0-mv

6、0212由动能定理得∴F阻=2lmv02分别用牛顿运动定律和动能定理求解例21、明确研究对象及所研究的物理过程。2、对研究对象进行受力分析，并确定各力所做的功，求出这些力的功的代数和。3、确定始、末态的动能。根据动能定理列出方程W合＝Ek2-Ek14、求解方程、分析结果动能定理不涉及运动过程的加速度和时间，用动能定理处理问题比牛顿定律方便解题步骤例:质量为m的小球从距沙坑表面h高处自由落下，进入沙坑，小球在沙坑中运动的最大深度为d，求小球在沙坑中运动受到的平均阻力大小。例：质量为m=3kg的物体与水平

7、地面之间的动摩擦因数μ=0.2，在水平恒力F=9N作用下起动，当m位移L1=8m时撤去推力F，问：物体还能滑多远？(g＝10m/s2)练习：两个初速度相同的木块A、B质量之比为mA：mB＝1：2，A、B与水平地面间的动摩擦因数之比为μA：μB＝2：3，则A、B在水平地面滑行距离LA：LB为（　　）A、1：2　B、2：3C、2：1　　D、3：2练习：如图所示，质量为m的物体，由高h处无初速滑下，至平面上A点静止，不考虑B点处能量转化，若施加平行于路径的外力使物体由A点沿原路径返回C点，则外力至少做功为

8、（）A．mghB．2mghC．3mghD．无法计算动能定理与牛顿第二定律的区别牛顿第二定律是矢量式，反映的是力与加速度的瞬时关系；动能定理是标量式，反映做功过程中功与始末状态动能增量的关系。动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间，因此用它处理问题有时很方便。1、一人用平均100牛的力把2Kg足球以10m/s踢出,水平飞出100米,求此人对球做功。2、质量为m的物体从地面以速度v0竖直向上抛出，物体落回地面时，速度大小为3v0/4。（设物体在运动中所受