高中物理沪科版（2020）必修第二册第三节 动能 动能定理课文ppt课件

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物体由于运动而具有的能量叫动能，用Ek表示。
我们把物体的质量与速度的二次方乘积的一半，称为物体的动能，
动能是标量，只有大小，没有方向。
动能大小与速度方向无关，且动能一定大于零。
1、文字表述：外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。
1、合外力做功。2、外力做功之和。
动能变化和某一过程（始末状态）相对应。
W合= Ek2 －Ek1= ΔEk
2、对动能定理的理解：
（1）合力对物体做的功的理解
动能定理公式两边的每一项都是标量，因此动能定理是一个标量方程。
（3）对定理中“变化”一词的理解
①W合＞0， Ek2 __ Ek1 ， △ Ek —— 0
②W合＜0， Ek2 __ Ek1 ， △ Ek—— 0
合外力做做正功，则物体动能增加
合外力做做负功，则物体动能减少
①式如果所有外力作用的位移都相同时优先选用
②式如果外力作用的位移不完全相同时，则用此方法
③ . W合=WAB+ WBC+ WCD ……
③式适合于全程是变力，分段是恒力情形
= Ek2 －Ek1= ΔEk
1.在体育课上，某同学练习投篮，他站在罚球线处用力将篮球从手中投出，如图所示，篮球约以1m/s的速度撞击篮筐。已知篮球质量约为0.6kg，篮筐离地高度约为3m，则该同学投篮时对篮球做的功约为（　　）A．1JB．10JC．40JD．100J
2.如图，甲、乙两同学在同一山坡上滑雪的过程，可视为从A处开始做平抛运动，分别落在B、C两处（B在C的上方）。则下列说法错误的是（　　）A．落在B处的同学的落地速度一定小于落在C处同学的落地速度B．落在B处的同学空中运动时间一定小于落在C处同学在空中运动时间C．两同学落在斜坡上的速度方向一定平行D．落在C处的同学的动能一定大于落在B处同学落地时的动能
例1　如图所示，斜槽轨道下端与一个半径为0.4 m的圆形轨道相连接．一个质量为0.1 kg的物体从高为H＝2 m的A点由静止开始滑下，运动到圆形轨道的最高点C处时，对轨道的压力等于物体的重力．求物体从A运动到C的过程中克服摩擦力所做的功．(g取10 m/s2)
从A到C，由动能定理：
知识点一：动能定理求变力做功
例2. 质量为m的物体以初速度v0沿水平面向左开始运动，起始点A与一轻弹簧O端相距s，已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，物体与弹簧相碰后，弹簧的最大压缩量为x，重力加速度为g，则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短，物体克服弹簧弹力所做的功为
例3. 如图所示，由细管道拼接成的竖直轨道，其圆形部分半径分别为 R 和 0.5R ，A、B 均为圆形轨道的最高点．一质量为 m 的小球通过这段轨道时，在 A 点时刚好对管壁无压力，在 B 点时对管外侧壁压力大小为 0.5mg ．若不计空气阻力，试求：由 A 点运动到 B 点的过程中，小球克服摩擦力所做的功 ．
★ 向心力方程、动能定理方程的书写规范！
知识点二：利用动能定理分析多过程问题
例1. 斜面倾角为α,长为L,AB段光滑，BC段粗糙，AB = , 质量为m的木块从斜面顶端无初速下滑，到达C端时速度刚好为零。求物体和BC段间的动摩擦因数μ。
解：以木块为对象，下滑全过程用动能定理：
初、末动能均为零；支持力不做功；
例2. 如图所示，一铅球质量 m ＝4 kg，从距离沙坑表面 H ＝1.8 m 高处自由落下，铅球进入沙坑下陷 h ＝ 0.1 m 后静止．若不计空气阻力，重力加速度 g ＝10 m/s2，试求：沙子对铅球的平均作用力大小．
多过程：自由落体运动 → 匀减速直线运动
（思考）铅球的运动先后经历了哪几个阶段？
（思考）如何用动力学方法求得沙子对铅球的平均作用力大小？
方法一：用动力学思想求解
分析力和运动的关系是核心
（思考）能否用动能定理分阶段求解沙子对铅球的平均作用力大小？
方法二：用动能定理分阶段求解
（思考）能否用动能定理全过程求解沙子对铅球的平均作用力大小？
★ 动能定理方程的规范书写
方法三：用动能定理全过程求解
从数学层面看，用动能定理全过程求解，相当于把分阶段求解的两个动能定理方程累加在一起。
例1.质量为8g的子弹以400m/s的速度水平射入厚度为5cm的钢板，射出后的速度为100m/s，求子弹克服阻力所做的功以及子弹受到的平均阻力。
解：子弹射入钢板的过程中，在竖直的方向受到的重力和支持力的作用互相抵消，在水平方向受到阻力为Ff ，如图所示。根据动能定理得
子弹克服阻力做功为600J
1.某人从距地面25m高处斜上抛出一小球，小球质量100g，出手时速度大小为10m/s,落地时速度大小为16m/s，取g=10m/s2，试求：(1)人抛球时对小球做多少功？(2)小球在空中运动时克服阻力做功多少？
注意：列式时要注意W合和△Ek的正负
所以克服阻力做了17.2J的功
2. 如图所示，某同学将一静置于草坪上的足球沿水平方向用力踢出，足球获得的初速度为 v0＝20 m/s ，沿草坪向前滚动的最大距离约为 75 m ．若足球质量 m ＝0.4 kg ，试求： （1）该同学踢球时所做的功 W1 ． （2）足球沿草坪运动过程中，阻力对足球做的功 W2 ．
3．(利用动能定理求变力的功)某同学从h＝5 m高处，以初速度v0＝8 m/s抛出一个质量为m＝0.5 kg的橡皮球，测得橡皮球落地前瞬间速度为12 m/s，求该同学抛球时所做的功和橡皮球在空中运动时克服空气阻力做的功．(g取10 m/s2)
即橡皮球克服空气阻力做功为5 J
4.一质量为2kg的滑块，以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行，从某时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间，滑块的速度变为向右，大小为4m/s，在这段时间里，水平力做的功为多大？
简析：因始末动能相等，由动能定理知水平力做的功为0
物体的运动有往复，由Vt2 – V02 =2as知两个过程位移等大反向，物体回到了初始位置，位移为0 ，故此水平力做的功为0