高中物理教科版 (2019)必修 第二册3 动能 动能定理公开课ppt课件

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物体由于运动而具有的能量叫做动能。
物体的速度越大，质量越大，动能就越大。
题设一：质量为m 的物体原来静止，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0变为v ，这个过程中力F做多少功？
题设二：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 ，这个过程中力F做了多少功？
物体由于运动而具有的能量，称为物体的动能。
（1）公式中v是瞬时速度，对地速度；
（2）国际单位为焦耳（J）；
（物体的动能等于物体的质量与物体速度的二次方的乘积的一半）
（1）动能是标量，且只有正值，动能只与物体的速度大小有关，与速度方向无关。
物体的动能变化时，速度一定变化；速度变化时，动能不一定变化。
例1 关于动能的理解,下列说法正确的是(　　)A.凡是运动的物体都具有动能B.重力势能可以为负值,动能也可以为负值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.动能不变的物体,一定处于平衡状态
例2 质量10g、以0.8km/s的速度飞行的子弹，质量60kg、以10m/s的速度奔跑的运动员，二者相比，哪一个的动能大？
内容：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。
这一过程始末状态动能的变化量
动能定理公式中等号的意义(1)等值关系:某物体的动能变化量总等于合力对它做的功。(2)单位相同:国际单位都是焦耳。(3)因果关系:合力对物体做功是引起物体动能变化的原因,合外力做功的过程实质上是其他形式的能与动能相互转化的过程,转化了多少由合外力做了多少功来度量。
例3 一架喷气式飞机，质量m=5.0×103kg，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移达到l=5.3×102m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.
解法一：已知v0=0m/s，v=60m/s，s =5.3×102m，m =5×103kg，k=0.02，WF=Fs，Wf=-kmgs.受力分析如图所示
据动能定理得： WF+ Wf =
1. 明确研究对象及所研究的物理过程。
2. 对研究对象进行受力分析，并确定各力所做的功，求出所有力的总功。
4. 求解方程、分析结果。
3. 确定始、末状态的动能，根据动能定理列出方程。
总结：动能定理解题步骤
例4 某同学从高为h 处以速度v0 水平抛出一个铅球，求铅球落地时速度大小。
3、应用动能定理解题步骤:
2、动能定理:合外力对物体做的总功，等于物体动能的变化。
1)、确定研究对象及运动过程2)、分析物体在运动过程中的受力情况，明确每个力是否做功，是做正功还是负功3)、明确初状态和末状态的动能，写出始末状态动能的表达式4)、根据动能定理列原始方程求解。
1.一质量为2 kg的滑块，以4 m/s的速度在光滑的水平面上向左滑行，从某一时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为4 m/s，在这段时间里水平力做的功为( ) A.0 B.8 J C.16 J D.32 J
2.一辆汽车的质量为m，从静止开始起动，沿水平路面前进了s后，达到了最行驶速度vm，设汽车的牵引功率保持不变，所受阻力为车重的k 倍，求：（1）汽车的牵引功率；（2）汽车从静止到开始匀速运动所需的时间.
解：因阻力f = kmg，当汽车达最大速度时，有P=Fminvmax=kmgvmax
因汽车的加速过程不是匀加速直线运动，所以求时间不可以用有关运动学的公式，考虑用动能定理，由W = ΔEk
P t – f s = m vm2/2 – 0
所以 t = ( vm2 +2 kgs ) / 2kgvm。
小结：动能定理不仅适用于恒力作功，也适用于变力作功.
3.一物体以初速度v0沿倾角为37º的斜面上滑，到达最高点后又下滑，回到出发点时的速度为v0 /2，求物体与斜面间的动摩擦因数。
上滑过程：- mgsin 37ºs–f s = 0– m v02/2
设上升的最大位移为s，
下滑过程： mgsin 37ºs–f s = m（v0/2 ）2/2– 0
全过程：–2 f s = m（v0/2 ）2/2– m v02/2
式中 f =μ mgcs 37º，得 μ=0.45。