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时间:2020-08-14
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1、第一节动能的改变Zxxk一、动能1、定义:物体由于运动而具有的能量叫动能.物体动能的大小与哪些因素有关呢?2、表达式:3、动能的单位:焦耳,简称焦,符号J。1J=1kg.m2/s2=1N.m4、动能是标量,只有大小,没有方向,且不能为负值。5、动能具有相对性,与参考系的选取有关。一般应以地面或相对地面静止的物体为参考系。(v为瞬时速度)练习1、质量10克以800m/s速度飞行的子弹,质量60千克以10m/s的速度奔跑的运动员,动能各多少?哪一个动能大?练习2、质量相同的甲、乙两个物体沿相反方向分别以2m/s的速度匀速行驶,问二者动能大小关系?如图示,质量为m的物体,在
2、一恒定水平拉力F作用下,以速度v1开始在水平面上做匀加速直线运动。经过位移s后,速度达到v2,已知物体与水平面的摩擦力恒为f。则此过程中,外力做功的大小与物体动能的改变量存在什么定量关系?问题1:物体受到哪些外力作用?问题2:求出物体所受的各个外力做的功。问题3:求外力对物体做的总功W总;问题4:分别求出物体的初动能Ek1和末动能Ek2;问题5:求出物体动能的改变量△Ek;V1V2SfFGFN问题6:比较两物理量的表达式,论证W总与△Ek的关系。观察与比较提示:结合牛顿第二定律和运动学公式1.内容:合外力对物体所做的功等于物体动能的改变量。三、动能定理2、表达式:3、
3、对表达式的理解:(1)合外力做功的两种求法:(2)动能的改变:4、合外力对物体做正功,物体的动能增大;合外力对物体做负功,物体的动能减小;合外力做功是物体动能改变的量度;5、动能定理不仅适用于恒力作用下物体的运动,也适用于变力做用下物体的运动;不仅适用于直线运动也同样适用于曲线运动。动能定理的应用【例题】汽车以速度v=10m/s在水平路面上行驶,车与路面的动摩擦因数μ为0.4,问汽车关闭发动机后汽车还能运动多远?(即刹车距离S)S=?运用牛顿运动第二定律+运动学公式求解解法一学科网GNfΔEk=解:对物体进行受力分析如图所示,根据动能定理列式得:答案:12.5m解法二
4、:运用动能定理解题物理与生活根据刚才的例题,若是刹车距离过大,汽车很容易与前面的物体相撞,导致车祸的发生,为了减少车祸的发生,就要使汽车的刹车距离尽可减小,要想让汽车的刹车距离减小,大家有什么办法呢?能否根据动能定理进行说明!根据动能定理列式得:可通过减小汽车的初始速度V和增大汽车与地面间的动摩擦因素μ来达到减小刹车位移的目的。例2:一架喷气式飞机,质量m=5000kg,起飞过程中从静止开始滑跑,当位移达到s=600m时,速度达到起飞速度V=60m/s。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍。求飞机受到的牵引力?解答:(利用动能定理求解)例3.如图2所示,
5、用恒力F使一个质量为m的物体由静止开始沿水平地面移动的位移为L,力F跟物体前进的方向的夹角为α,物体与地面间的动摩擦因数为μ,求:(1)地面对物体的摩擦力Ff的大小(2)物体获得的动能Ek(3)如果物体受力恒力F位移L后便撤去,随后物体还能位移多远?答案(1)μ(mg-Fsinα)(2)Flcosα-μ(mg-Fsinα)l(3)Flcosα-μ(mg-Fsinα)lμmg运用动能定理解题的一般步骤1、确定研究对象和研究过程;2、对研究对象进行受力分析,确定各个力所做功情况;3、确定物体初、末状态的动能;4、根据动能定理表达式列式,求解未知量。三、多过程问题图中ABC
6、D由一段倾斜直轨道和水平直轨道相接,连接处以一小段圆弧来过渡,小滑块在A点从静止状态释放,沿轨道滑下,最后恰好停在C点,已知A点的高度是h,A、C之间的水平距离是S.求滑块与轨道间的摩擦系数.θ平直公路上,汽车由静止开始做匀加速运动,当速度达到某一值时,立即关闭发动机后滑行至停止,其v-t图像如图所示.汽车牵引力为F,运动过程中所受的摩擦阻力恒为f,全过程中牵引力所做的功为W1,克服摩擦阻力所做的功为W2,则下列关系中正确的是()。A.F:f=1:3B.F:f=4:1C.W1:W2=1:1D.W1:W2=1:3BC四、图像问题如图所示,一木块放在光滑水平面上,一子弹水
7、平射入木块中,射入深度为d,平均阻力为f.设木块离原点S远时开始匀速前进,下列判断正确的是[]A.功fs量度子弹损失的动能B.功f(s+d)量度子弹损失的动能C.功fd量度子弹损失的动能D.功fd量度子弹、木块系统总机械能的损失BDSd课堂练习1.一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m,这时物体的速度是2m/s,则下列说法正确的是()A.手对物体做功12JB.合外力对物体做功12JC.合外力对物体做功2JD.物体克服重力做功10JACD2.一颗子弹速度为v时,刚好垂直射穿一块钢板。那么当其速度为2v时,可垂直射穿几块同样的钢板?若要垂直射穿
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