人教版 (2019)3 动能和动能定理试讲课ppt课件

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物体由于运动而具有的能叫动能。
空中飞行的飞机和比赛中的赛车，谁的动能大呢？
物体的动能与哪些因素有关呢？
1.定义：物体由于物体运动而具有的能量。
3.单位：焦耳（J） 1J=1kg·m2/s2
4.标量：遵从代数运算法则，且只有正值。
5.状态量:对应某一时刻或某一位置，动能具有相对性。
2016年8月16日，我国成功发射首颗量子科学实验卫星“墨子号”，它的质量为631 kg，某时刻它的速度大小为 7.6 km/s，此时它的动能是多少？
动能与物体的质量m和运动的速度v有关，且质量越大，速度越大，动能越大。
功是能量转化的量度，重力做功对应于重力势能的变化，弹簧弹力做功对应于弹性势能的变化。那么动能和力做功有关吗？
接下来我们通过两个例题来加以说明
【例题1】光滑水平面上，质量为m的物体，在与运动方向相同的恒力F 的作用下发生一段位移l，速度由v1增加到v2。试求这个过程中合外力做的功。
【解析】根据牛顿第二定律有: F＝ma 速度与位移的关系式：
【例题2】粗糙水平面上，质量为m的物体，在与运动方向相同的恒力F 的作用下发生一段位移l，速度由v1增加到v2，已知阻力恒定为f，试求这个过程中合外力做的功。
【解析】根据牛顿第二定律有: F-f＝ma 速度与位移的关系式：
W合＝( F-f )l
通过以上两个例题，你发现功和动能之间有什么关系了吗？
1. 内容：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。
2. 对动能定理的理解
(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。
动能的变化对应的是合力的功。
三、动能定理的适用范围
1.恒力做功或变力做功；2.直线运动或曲线运动；3.单个物体或多个物体；4.一个过程或全过程。
【例题3】一架喷气式飞机，质量 m 为 7.0×104 kg，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移 l 达到 2.5×103m 时，速度达到起飞速度 80 m/s。在此过程中，飞机受到的平均阻力是飞机所受重力的1/50。g 取10 m/s2 ，求飞机平均牵引力的大小。
飞机平均牵引力的大小是 1.04×105N。
【例题4】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320 N，方向都与竖直方向成37°，重物离开地面30 cm后人停止施力，最后重物自由下落把地面砸深2 cm。已知重物的质量为50 kg， g取10 m/s2， cs 37°＝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？
【解析】（1）两根绳子对重物的合力 F合＝ 2 F cs 37°＝2×320×0.8 N＝512 N 由A至E的过程中，应用动能定理可得
（2）由E到F的过程中，应用动能定理可得
重物落地时的速度大小为2.5 ｍ/s，对地面的平均冲击力的大小为8.3×103Ｎ
LOREM IPSUM DOLOR SIT AMET, CONSECTETUR ADIPISICING ELIT, SED DO EIUSMOD TEMPOR INCIDIDUNT UT LABORE ET DOLORE MAGNA ALIQUA. UT ENIM AD MINIM VENIAM
物体由于运动而具有的能
内容：合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变化。
标量、状态量
W合＝Ek2－Ek1＝ΔEk
【练习1】(2023春·浙江宁波·高一余姚中学校考阶段练习）如图所示，小郑同学正在垫排球。排球离开手臂后先竖直向上运动，再落回原位置，设空气阻力为f，则此过程中（　　）A．重力对排球所做总功为零B．空气阻力对排球所做总功为零C．各力对排球做的总功为零D．排球的动能变化量为零
【练习2】（2022春·江苏常州·高一统考期末）两颗人造地球卫星质量之比m1:m2=1:4，在万有引力作用下绕地球运转。若它们的轨道半径之比r1:r2=2:1，则它们的动能之比为（　　）A．1:2B．2:1C．1:8D．8:1
【练习3】（多选）若一乒乓球运动员某一次击球时，将乒乓球从A点水平击出，乒乓球击中D点；另一运动员将该乒乓球从位于A点正下方且与D点等高的B点斜向上击出，最高点为C，乒乓球也击中D点，A、C高度相同。忽略空气阻力，则（    ）A．乒乓球在两个过程中飞行时间不同B．乒乓球在两个过程中飞行时间相同C．乒乓球被击出后的初动能可能相同D．乒乓球被击出后的初动能一定不同
【练习4】一质量为M=1.0kg的小物块随足够长的水平传送带一起运动，被一水平向左飞来的子弹击中并从物块中穿过（不计子弹穿过物块的时间），如图甲所示。地面观察者记录了物块被击中后的速度随时间变化的关系如图乙所示，已知传送带的速度保持不变，g取10m/s2。在这一个过程中下列判断正确的是（    ）A．传送带的速度大小为2m/s，逆时针转动B．物块与传送带间的动摩擦因数为0.2C．传送带对物块做的功为－6JD．传送带对物块做的功为6J
【练习5】“滑草”是一项新的健康娱乐运动。“滑草”运动的示意图如图所示，坐在垫板上的小孩从高h=10m的倾斜滑道顶端由静止下滑，到达底端时速度大小v=4m/s，进入水平滑道时速度大小不变，最终停在水平滑道上。已知小孩和垫板的总质量m=30kg，垫板与水平滑道的动摩擦因数 ，g取10m/s2。求：（1）在倾斜滑道上滑动时摩擦力做的功Wf；（2）小孩在水平滑道上滑行的距离s。
【练习6】如图甲所示，在水平路段AB上有一质量为2×103 kg的汽车，正以10 m/s的速度向右匀速运动，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的v−t图像如图乙所示（在t＝15 s处水平虚线与曲线相切），运动过程中汽车发动机的输出功率保持20 kW不变，假设汽车在两个路段上受到的阻力（含地面摩擦力和空气阻力等）各自有恒定的大小。求：（1）汽车在AB路段上运动时所受的阻力Ff1；（2）汽车刚好到达B点时的加速度a；（3）5秒到15秒内运动的位移。
【2022北京卷·T19，10分】利用物理模型对问题进行分析，是重要的科学思维方法。（1）某质量为m的行星绕太阳运动的轨迹为椭圆，在近日点速度为v1，在远日点速度为v2。求从近日点到远日点过程中太阳对行星所做的功W；（2）设行星与恒星的距离为r，请根据开普勒第三定律（ ）及向心力相关知识，证明恒星对行星的作用力F与r的平方成反比；（3）宇宙中某恒星质量是太阳质量的2倍，单位时间内向外辐射的能量是太阳的16倍。设想地球“流浪”后绕此恒星公转，且在新公转轨道上的温度与“流浪”前一样。地球绕太阳公转的周期为T1，绕此恒星公转的周期为T2，求 。