§5-7：動(dòng)能動(dòng)能定理.ppt

7動(dòng)能動(dòng)能定理 一 探究功與物體速度變化的關(guān)系 二 動(dòng)能 三 動(dòng)能定理 一 探究功與物體速度變化的關(guān)系 1 實(shí)驗(yàn)裝置 2 探究思路 設(shè)法讓橡皮筋對(duì)小車做的功分別為W 2W 3W 怎樣才能做到只讓橡皮筋對(duì)小車做功 而其他力對(duì)小車不做功或做功代數(shù)和為零 如何測出小車獲得的速度 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 W v2 即功與物體的速度的平方成正比 保持每次拉伸長度一定 改變橡皮筋的條數(shù) 平衡摩擦力 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 如圖所示 試用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 推導(dǎo)出力F對(duì)物體做功的表達(dá)式 習(xí)題 動(dòng)能定理的推導(dǎo) 根據(jù)牛頓第二定律 從上面式子可以看出 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 二 動(dòng)能 1 概念 物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做動(dòng)能 物體的動(dòng)能等于它的質(zhì)量跟它的速度平方的乘積的一半 2 公式 3 單位 焦耳J 4 動(dòng)能是標(biāo)量 5 動(dòng)能具有瞬時(shí)性 6 動(dòng)能具有相對(duì)性 與速度的方向無關(guān) 且均為正值 v為瞬時(shí)速度 是狀態(tài)量 一般選地面為參考系 三 動(dòng)能定理 1 內(nèi)容 合力所做的功等于物體動(dòng)能的變化 2 表達(dá)式 W合的求法 Ek的含義 動(dòng)能的增量 3 動(dòng)能定理的理解及應(yīng)用要點(diǎn) 既適用于恒力做功 也適用于變力做功 既適用于直線運(yùn)動(dòng) 也適用于曲線運(yùn)動(dòng) 既適用于單一運(yùn)動(dòng)過程 也適用于運(yùn)動(dòng)的全過程 動(dòng)能定理中的位移和速度必須是相對(duì)于同一個(gè)參考系 一般以地面為參考系 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) 在涉及有關(guān)的力學(xué)問題 應(yīng)優(yōu)先考慮應(yīng)用動(dòng)能定理 4 應(yīng)用動(dòng)能定理解題的一般步驟 確定研究對(duì)象 明確運(yùn)動(dòng)過程 明確始末狀態(tài) 確定其動(dòng)能 對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析 找出各力所做的功或合力做的功 根據(jù)動(dòng)能定理列方程 求解并驗(yàn)算 例題 一學(xué)生用100N的力將靜置于地面的質(zhì)量為0 5kg的球以8m s的初速沿水平方向踢出20m遠(yuǎn) 則該學(xué)生對(duì)球做的功是 A 200JB 16JC 1000JD 無法確定 B 一物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí) 下列說法正確的是 A 合外力一定對(duì)物體做功 使物體動(dòng)能改變B 物體所受合外力一定不為零C 合外力一定對(duì)物體做功 但物體動(dòng)能可能不變D 物體加速度一定不為零 BD 例題 例題 一質(zhì)量為1kg的物體被人用手由靜止向上提升1m 這時(shí)物體的速度2m s 則下列說法正確的是 A 手對(duì)物體做功12JB 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10J AcD 例題 一架噴氣式飛機(jī) 質(zhì)量 5 103kg 起飛過程中從靜止開始滑跑的路程為l 5 3 102 時(shí) 達(dá)到起飛速度v 60 s 在此過程中飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)重量的0 02倍 0 02 求飛機(jī)受到的牽引力 常規(guī)方法 動(dòng)能定理法 例題 某人在高h(yuǎn)處拋出一個(gè)質(zhì)量為m的物體 不計(jì)空氣阻力 物體落地時(shí)的速度為v 這人對(duì)物體所做的功為 A mghB mv2 2C mgh mv2 2D mv2 2 mgh 例題 用拉力F使一個(gè)質(zhì)量為m的木箱由靜止開始在水平冰道上移動(dòng)了s 拉力F跟木箱前進(jìn)的方向的夾角為 木箱與冰道間的摩擦因數(shù)為 求木箱獲得的速度 5 從離地面H高處落下一只小球 小球在運(yùn)動(dòng)過程中所受到的空氣阻力是它重力的k倍 而小球與地面相碰后 能以相同大小的速率反彈 求小球從釋放開始 直至停止彈跳為止 所通過的總路程是多少 4 初步運(yùn)用動(dòng)能定理解決