2021学年第3节 速度教课内容课件ppt

这是一份2021学年第3节 速度教课内容课件ppt，共35页。PPT课件主要包含了动能的表达式，④动能是状态量，⑤动能具有相对性，动能定理，W合＝Ek2－Ek1，合力做的功，末态的动能，初态的动能，明确对象，常规问题等内容，欢迎下载使用。

物体的动能跟哪些因素有关？
问题1：炮弹和动车的动能怎么变？变化的原因是什么？
问题2：推力和阻力分别做什么功？动能如何定量表述？
问题：质量为m 的物体在光滑水平面上运动，初速为v1，在恒定 外力F作用下，物体发生一段位移，达到速度v2(如图)，这个过程中外力做功多少？
mv2/2是一个具有特殊意义的物理量。这是因为mv2/2这个物理量的特殊意义在于它一方面与外力做功密切相关，另一方面它与物体的质量和速度有关。恰与动能的基本特征一致。
①表述：物体的动能等于质量与速度平方乘积的一半
③动能是标量，且只有正值
（动能只与速度的大小有关，与速度的方向无关)
动能表达式:Ek＝mv2/2
②单位：焦耳 1J=1kg(m/s)2=1N·m
动能具有相对性。(一般选地面为参考系）
变式：质量为m 的物体在与运动方向相同的恒力F 的作用下，沿粗糙水平面运动了一段位移，受到的摩擦力为Ff ，（F>Ff）速度从v1 变为v2。求外力做的总功。
问题4：若摩擦力等于拉力，动能如何变化？
动能定理：合力对物体所做的功等于物体动能的变化。
1、合力做正功,即W合＞０，Ek2＞Ek1 ,动能增大
2、合力做负功,即W合＜０，Ek2＜Ek1 ,动能减小
物理意义：合外力做的功是物体动能变化的量度。
1、关于动能的理解，下列说法正确的是（ ）A、动能不变的物体，一定处于平衡状态B、动能不可能是负的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、物体的加速度为零，其动能不变
例1：一架喷气式飞机，质量m为7.0×104kg，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移达到l=2.5×103m时，速度达到起飞速度v=80m/s。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍。g取10m/s2,求飞机平均牵引力的大小。
例2：民航客机机舱紧急出口的气囊是一条连接出口与地面的斜面，高3.2m，长5.5m，质量是60Kg的人沿斜面滑下时所受阻力是240N，求人滑至底端时的速度。
安全带的作用是在车辆发生碰撞时，巨大的惯性会使车内乘员与方向盘、挡风玻璃等发生二次碰撞，而安全带能将人束缚在座位，并通过缓冲作用吸收大量动能，极大减轻乘员的受伤害程度。假设车速为54km/h,发生正面碰撞后，驾汽车继续向前运动1m后速度减为零。若后排有一母亲抱着一个质量为10kg的小孩，试估算在碰撞过程中需要多大的力才能抱住小孩？
例3：用拉力F拉一个质量为m的木箱由静止开始在水平冰道上移动了X,拉力F跟木箱前进的方向的夹角为α,木箱与冰道间的动摩擦因数为μ,求木箱获得的速度。
⑤动能具有相对性。(一般选地面为参考系）
1、常规题（匀变速直线运动）
若物体沿高H的光滑曲面从顶端由静止下滑，结果如何？
例4:一人站在离地面5m的高处，以5m/s的速度水平抛出一个质量为0.1kg的小球，忽略空气阻力的影响，g取10m/s2。求小球落地是速度的大小。
若小球抛出方向与水平方向夹角为370 落地速度多大？
变力做功　　　　　　　　
例5：运动员踢球的平均作用力为200N,把一个静止的质量为1kg的球以10m/s的速度踢出,水平面上运动60m后停下,则运动员对球做的功?
如果运动员踢球时球以10m/s迎面飞来,踢出速度仍为10m/s,则运动员对球做的功为多少?
例6：质量 m 为 1kg 的物体，从轨道的 A 点静止下滑，轨道 AB 是弯曲的，且 A 点高出 B 点 h=0.8m ，如果物体在 B 点的速度为 vB=2m/s ，求物体在轨道 AB 上所受的摩擦力做的功。
例7、一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂在O点，小球在水平拉力F作用下，从平衡位置P点缓慢地移到Q点，如图，求力F做的功。
例8：某同学从高h=5m处，以v0=8m/s抛出一个质量m=0.5kg的皮球，测得皮球落地前瞬间速度为12m/s，求该同学抛球时所做的功和皮球在空中运动时克服空气阻力做的功。
例9：如右图所示，质量为m的物体被用细绳牵引着在光滑水平面上做匀速圆周运动，当拉力为F时转动半径为R。当外力增大到8F时，物体仍做匀速圆周运动，其转动半径为R/2。在此过程中外力对物体所做的功为（ ）A．B．C．D．
例10：质量m=3kg的物体与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.2。在F=9N的水平恒力作用下启动。当位移l=8m时撤去此力，求物体还能滑行多远？
例11：质量为2kg的铁球从2m高处掉入沙坑,下陷2cm,求铁球在下陷过程受到沙子的平均作用力为多少?
例12：物块离地高h=3m,沿着倾角为θ=37°的斜面由静止开始下滑, 紧接着又在水平地面上运动了一段位移S才停下. 已知小球与接触面间的动摩擦因数均为0.5, 试求:位移S=?
1. 若仅改变斜面倾角(其他条件不变),距离CD会怎样变化?
2. 为使物体能从C点重新返回A处,外力至少该做多少功?
例13:如图所示,光滑1/4圆弧半径为0.8m,有一质量为1.0kg的物体自A点从静止开始下滑到B点,然后沿水平面前进4m,到达C点停止.求:(1)在物体沿水平运动中摩擦力做的功.(2)物体与水平面间的动摩擦因数.
例14、一质量为m＝2 kg的小球从光滑的斜面上高h＝3.5 m处由静止滑下，斜面底端紧接着一个半径R＝1 m的光滑半圆环，如图所示，求：(1)小球滑到圆环最高点时对圆环的压力；(2)小球至少应从多高处由静止滑下，才能越过圆环最高点．(g取10 m/s2)
例15：如图所示,质量为1kg的木块,静止在高1.2m的平台上,木块与平台间的动摩擦因数为0.2,用水平推力20N使木块产生位移3m时撤去力,木块又滑行1m时飞出平台,求木块落地速度的大小?
多过程问题　　　　　　　　
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。
做功的过程伴随着能量的变化
例2：人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。设某次打夯符合以下模型：两人同时通过绳子对重物各施加一个力，力的大小均为320N，方向都与竖直方向成370，重物离开地面30cm后人停止施力，最后重物自由下落把地面砸深2cm。已知重物的质量为50kg，g取10m/s2，cs370=0.8。求（1）重物刚落地时的速度是多大？（2）重物对地面的平均冲击力是多大？
总功的计算方法：求合外力做的功,也可以理解为各个力做功的代数和