動(dòng)能和動(dòng)能定理課件

1、7 動(dòng)能和動(dòng)能定理,1.正確理解動(dòng)能的概念，會(huì)用動(dòng)能的定義式進(jìn)行計(jì)算。,2.正確理解動(dòng)能定理，知道動(dòng)能定理的適用條件，會(huì)用動(dòng)能定理進(jìn)行計(jì)算。,3.會(huì)進(jìn)行動(dòng)能定理的推導(dǎo)。,4.會(huì)用動(dòng)能定理解決力學(xué)問題，知道用動(dòng)能定理解題的步驟。,復(fù)習(xí)引入：,物體動(dòng)能表達(dá)式中可能包含v2這個(gè)因子。,動(dòng)能的決定因素,設(shè)物體的質(zhì)量為m，在與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒定外力F的作用下發(fā)生一段位移l，速度由v1增加到v2，如何用m和v表示力F做的功。,根據(jù)牛頓第二定律,從

2、上面式子可以看出， 很可能是一個(gè)具有特定意義的物理量。因?yàn)檫@個(gè)量在過程終了時(shí)和過程開始時(shí)的差，剛好等于力對(duì)物體做的功，所以 應(yīng)該是我們尋找的動(dòng)能的表達(dá)式。,功的表達(dá)式為：,1.定義：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做動(dòng)能。,2.動(dòng)能的大?。?3.單位：焦（J）,4.說明：,（1）動(dòng)能是標(biāo)量，只有大小，沒有方向。,（2）動(dòng)能只有正值，沒有負(fù)值。,一、動(dòng)能,水的動(dòng)能,動(dòng)能具有相對(duì)性，對(duì)不同的參考系，物體速度有不同的瞬時(shí)值

3、，也就具有不同的動(dòng)能，一般都以地面為參考系研究物體的運(yùn)動(dòng)。,人和豹的動(dòng)能,例1.下列幾種情況中，甲、乙兩物體的動(dòng)能相等的是 ( )A．甲的速度是乙的2倍，乙的質(zhì)量是甲的2倍B．甲的質(zhì)量是乙的2倍，乙的速度是甲的2倍C．甲的質(zhì)量是乙的4倍，乙的速度是甲的2倍D．質(zhì)量相同，速度大小也相同，但甲向東運(yùn)動(dòng)，乙向西運(yùn)動(dòng),CD,二、動(dòng)能定理,,合外力在一個(gè)過程中對(duì)物體所做的功，等于物體在這個(gè)過程中的動(dòng)能的變化，這個(gè)結(jié)論叫做動(dòng)能定理

4、。,對(duì)動(dòng)能定理的理解,1.動(dòng)能定理中的功是合外力做的總功總功的求法：（1） W合= F合l cos? （ ?為合外力與運(yùn)動(dòng)方向的夾角）（2） W合=W１＋W2 ＋…＋ Wn,2.合外力做正功，動(dòng)能增加合外力做負(fù)功，動(dòng)能減少,3.適用范圍：無范圍，也無限制，應(yīng)用最廣泛！不管恒力、變力做功；直線、曲線運(yùn)動(dòng)；是否接觸；時(shí)間長(zhǎng)短……,例2.一架噴氣式飛機(jī)，質(zhì)量ｍ＝5×103 kg，當(dāng)起飛過程中從靜止開始滑跑的路程為l＝5.3&

5、#215;102ｍ時(shí)，達(dá)到起飛速度v＝60ｍ/s，在此過程中飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)重量的k倍(ｋ＝0.02)，求飛機(jī)受到的牽引力。,,,,,解：①常規(guī)方法,,,,②動(dòng)能定理法,,1.選擇研究對(duì)象，分析研究對(duì)象的受力情況。,2.計(jì)算研究對(duì)象所受各力在運(yùn)動(dòng)過程中對(duì)物體做功的大小和正負(fù)。,3.明確物體在運(yùn)動(dòng)過程中始、末狀態(tài)動(dòng)能的值。,4.根據(jù)動(dòng)能定理，列出具體方程式。,5.代入數(shù)值，計(jì)算結(jié)果。,關(guān)鍵：,1.正確計(jì)算物體所受外力做的總功 ；,

6、2.明確物體在運(yùn)動(dòng)過程中初、末狀態(tài)的動(dòng)能值。,三、解題要點(diǎn),總結(jié)：動(dòng)能定理不涉及物理運(yùn)動(dòng)過程中的加速度和時(shí)間，而只與物體的初末狀態(tài)有關(guān)。在處理物理問題時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮應(yīng)用動(dòng)能定理。,BC,1.質(zhì)量一定的物體（ ）A.速度發(fā)生變化時(shí)，動(dòng)能一定發(fā)生變化B.速度發(fā)生變化時(shí)，動(dòng)能不一定發(fā)生變化C.速度不變時(shí)，其動(dòng)能一定不變D.動(dòng)能不變時(shí)，速度一定不變,2.一質(zhì)量為1kg的物體被人用手由靜止向上托高1m，這時(shí)物體的速度是2m/s

7、，下列說法正確的是( )A.手對(duì)物體做功10JB.合外力對(duì)物體做功12JC.合外力對(duì)物體做功2JD.物體克服重力做功2J,C,3.質(zhì)量為8g的子彈以400m/s的速度水平射入厚度為5cm的鋼板，射出后的速度為100m/s，求子彈克服阻力所做的功以及子彈受到的平均阻力。,子 彈,,解：子彈射入鋼板的過程中，在豎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為Ff ，如圖所示。根據(jù)動(dòng)能定理得,子彈克服阻力做功為6

8、00J,解：汽車在運(yùn)動(dòng)過程中共受四個(gè)力的作用，如圖所示。,,重力和支持力不做功,只有牽引力和阻力做功。,WF=Fs,Wf =Ff scos180º=–0.02mgs,4.汽車在水平的高速公路上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，通過100m 的距離后，速度由10m/s 增加到30m/s，汽車的質(zhì)量為2×103kg，汽車前進(jìn)時(shí)所受的阻力為車重的0.02倍,求汽車牽引力所做的功以及牽引力大小。,根據(jù)動(dòng)能定理得,由WF=Fs得牽引力大小為,

9、5.一鉛球從高出地面H米處由靜止自由落下，不考慮空氣阻力，落至地面后陷入地面h米深處停止，若球的質(zhì)量為m，求球在落入地面以下的過程中受到的平均阻力？,,,,解法一：分段列式,自由下落：,沙坑減速：,,解法二：全程列式,,6.某人從距地面25m高處斜上拋出一小球，小球質(zhì)量100g，出手時(shí)速度大小為10m/s,落地時(shí)速度大小為16m/s，取g=10m/s2，試求：(1)人拋球時(shí)對(duì)小球做多少功？(2)小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)克服阻力做功多少？,,

10、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,V0,H,,V,,,,,,解：(1)人拋球：,(2)球在空中：,注意：列式時(shí)要注意W合和△Ek的正負(fù),代入數(shù)據(jù)解得,所以克服阻力做了17.2J的功,投籃,7.質(zhì)量為m的跳水運(yùn)動(dòng)員從高為H的跳臺(tái)上以速率v1 起跳，落水時(shí)的速率為v2 ，運(yùn)動(dòng)中受到空氣阻力，那么運(yùn)動(dòng)員起跳后在空中運(yùn)動(dòng)克服空氣阻力所做的功是多少？,解：,對(duì)象—運(yùn)動(dòng)員,過程---從起跳到落水,受力分析---如圖所示,由動(dòng)能定理,所