高中物理人教版 (2019)必修 第二册3 动能和动能定理图片ppt课件

第八章 机械能守恒定律

8.3  动能和动能定理

1、知道动能用Ek，表达式，会根据动能表达式计算运动物体的动能

2、知道动能定理的表达式，理解动能定理的物理意义

3、会用动能定理解决单个物体的有关问题.

1、复习回顾旧知识：运动学中速度与位移的关系式：                  。

如果物体在力的作用下       发生了变化，这个力一定对物体做了          。

2、物体由于           而具有的能量，叫做动能。

3、动能定理：力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的      ．动能定理指出了合外力对物体所做的总功与物体动能变化之间的关系，即若合外力做         ，物体的动能        ，若合外力做      ，物体的动能       ，做了多少功，动能就变化多少．

一、动能的表达式（教材72页）

设物体的质量为m，在与运动方向相同的恒定外力F的作用下发生一段位移l，速度由v1增加到v2，如图所示。

F做的功为W=________

由牛顿运动定律得，加速度a=________

由运动学公式得，l=________

解得W和v1、v2的关系式为W=_____________________

合作探究1：教材指出，“”很可能是一个具有“特定意义”的物理量，你对此有怎样的理解？将“”定义为一个新的物理量——动能是否可行？

1．动能的概念：物体由于运动所具有的能量称为__________

（1）表达式：_______________ ；（2）单位：_________，符号_________

（3）动能是________（“标量”或“矢量”）

二、动能定理

根据前面的推导可知，力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。这一结论称为动能定理。

表达式：W=_______________

合作探究3：上面加点的字有什么特定的含义？谈谈你的理解。

问题1：动能变化量ΔEk？

问题2：如何理解动能定理？

问题3：应用动能定理的优点及解题步骤？

特别说明：（1）动能定理反映了一个过程的“功”和初末状态的“动能变化量”之间的对应关系，体现了“功是能量转化的量度”。

（2）动能定理虽然是在物体受恒力作用、做匀加速直线运动的情况下推导出来的，但对于外力是变力或物体做曲线运动，动能定理都成立。

一、单选题

1、在水平面上推动木箱加速前进，合力对它所做的功为20J，在此过程中木箱的动能（　　）

A．增加20J B．减少20J C．变小 D．无法确定

【答案】 A

2、对于质量一定的物体，下列说法正确的是（   ）

A．物体的运动方向不变时，其动能一定不变

B．物体的速度发生变化时，其动能可能不变

C．物体的速率发生变化时，其动能可能不变

D．物体的动能不变时，其速度一定不変

【答案】 B

3、一人用力踢质量为的皮球，使球由静止以的速度飞出。假设人踢球时对球的平均作用力是，球在水平方向运动了停止，则人对球做的功为（　　）

A． B． C． D．

【答案】 A

4、下列关于动能的说法正确的是(　　)

A．两个物体中，速度大的动能也大

B．某物体的速度加倍，它的动能也加倍

C．做匀速圆周运动的物体动能保持不变

D．某物体的动能保持不变，则速度一定不变

【答案】 C

二、多选题

5、如图所示，水平传送带由电动机带动并始终保持以速度v匀速运动．现将质量为m的某物块由静止释放在传送带上的左端，经过时间t物块保持与传送带相对静止．设物块与传送带间的动摩擦因数为μ，对于这一过程下列说法正确的是：

A．物块加速过程，摩擦力对物块做正功

B．物块匀速过程，摩擦力对物块做负功

C．摩擦力对木块做功为

D．摩擦生热为mv2

【答案】 AC

6、如图所示，汽车在拱形桥上由A匀速率运动到B，以下说法正确的是(　　)

A．牵引力与克服摩擦力做的功相等

B．牵引力和重力做的总功大于克服摩擦力做的功

C．合外力对汽车不做功

D．重力做功的瞬时功率会变化

【答案】 CD

三、非选择题

7、一辆质量为4t的公共汽车在行驶时的动能大小为，则这辆公共汽车的运动速度多大？

8、粗糙的1/4圆弧的半径为0.45m，有一质量为0.2kg的物体自最高点A从静止开始下滑到圆弧最低点B时，然后沿水平面前进0.4m到达C点停止. 设物体与轨道间的动摩擦因数为0.5 (g = 10m/s2)，求：

(1)物体到达B点时的速度大小.

(2)物体在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功

一、单选题

1、如图所示，在水平桌面上的A点有一个质量为m的物体以初速度v0被抛出，不计空气阻力，当它到达B点时，其动能为（ ）

A． B．

C． D．

【答案】 B

2、飞机起飞过程中，速度从v增大到2v合外力做功为；速度从2v增大到3v合外力做功为．则与的比值为（　　）

A． B． C． D．

【答案】 C

3、如图所示，假设在某次比赛中运动员从10 m高处的跳台跳下，设水的平均阻力约为其重力的3倍，在粗略估算中，把运动员当做质点处理，为了保证运动员的人身安全，池水深度至少为(不计空气阻力)（   ）

A．5 m B．3 m C．7 m D．1 m

【答案】 A

4、物体沿直线运动的v-t图象如图所示,已知在第1秒内合外力对物体所做的功为W,则(     )

A．从第1秒末到第3秒末合外力做功为0

B．从第3秒末到第5秒末合外力做功为-2W

C．从第5秒末到第7秒末合外力做功为-W

D．从第1秒末到第5秒末合外力做功为3W

【答案】 A

二、多选题

5、如图所示，一个质量是25 kg的小孩从高为2 m的滑梯顶端由静止滑下,滑到底端时的速度为2 m/s(取g=10 m/s2),关于力对小孩做的功,以下结果正确的是(　  　)

A．重力做的功为500J ；    B．合外力做功为50J ；

C．克服阻力做功为50J    ；    D．支持力做功为450J ；

【答案】 AB

6、一滑块在水平地面上沿直线滑行，时其速度为．从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平拉力F，力F和滑块的速度v随时间t的变化规律分别如图（甲）和(乙)所示．设在第1s内、第2s内、第3s内力F对滑块做功的平均功率分别为，则（ ）

A．

B．

C．内力F对滑块做功为6J

D．内摩擦力对滑块做功为6J

【答案】 BC

三、非选择题

7、电子显像管内电子的速度约为，从放射性物质原子核内发出射线（即高速电子流）的速度为，电子的质量为，试计算它们的动能各为多少？

8、小物块A的质量为m=0.1kg，物块与坡道间的动摩擦因数为，水平面光滑；坡道顶端距水平面高度为h=0.48m，倾角为；物块从坡道进入水平滑道时，在底端O点处无机械能损失，重力加速度为g=10m/s2．将轻弹簧的一端连接在水平滑道M处并固定在墙上，另一自由端恰位于坡道的底端O点，如图所示．物块A从坡顶由静止滑下，求：

(1)物块滑到O点时的速度大小．

(2)弹簧为最大压缩量时的弹性势能．

(3)物块A被弹回到坡道上升的最大高度．

参考答案

【实践研究】

1、A；2、B；3、A；4、C；5、AC；6、CD；

7、【答案】

【解析】

由可得，汽车的速度为

8、【答案】 （1） （2）0.5J

【解析】

（1）物体在BC面上运动最终静止，在水平面上受滑动摩擦力而做减速运动，利用动能定理研究B到C过程，即可求解物体到达B点时的速率．（2）对AB段，运用动能定理求克服摩擦力所做的功．

（1）物体从B运动到C的过程，由动能定理得：

解得：

（2）物体从A运动到B的过程，由动能定理得：

解得：

【课后巩固】

1、B；2、C；3、A；4、A；5、AB；6、BC；

7、【答案】 ；

【解析】

电子显像管内电子的动能为

射线中电子的动能为

8、【答案】 （1）2m/s；（2）0.4J；（3）0.34m

【解析】

(1)由动能定理得mgh－μmghcotθ＝mv2，代入数据解得v＝=2m/s

(2)在水平滑道上，速度减为零时，弹簧有最大压缩量，由机械能守恒定律得：mv2＝Ep ，代入数据解得：Ep＝0.4J

(3)设物块A能够上升的最大高度为h1，物块被弹回过程中由动能定理得：－mgh1－μmgh1cotθ＝0－mv2 ，代入数据解得h1＝=0.34m