動能定理及其應(yīng)用

1、整理課件第二節(jié)動能定理及其應(yīng)用 整理課件整理課件一、動能一、動能1定義：物體由于定義：物體由于 而具有的能叫做動能。物體的動能跟而具有的能叫做動能。物體的動能跟物物體的體的 和和 都有關(guān)系，物體的都有關(guān)系，物體的 越大，越大， 越大，越大，它的動能就越大。它的動能就越大。2公式：公式：Ek 。3單位：與功的單位單位：與功的單位 ，在國際單位制中都是，在國際單位制中都是 。4矢標性：動能是矢標性：動能是 ，只有正值。，只有正值。5動能是狀態(tài)量，動能的變化量是動能是狀態(tài)量，動能的變化量是 量。量。運動運動速度速度質(zhì)量質(zhì)量速度速度質(zhì)量質(zhì)量相同相同焦耳焦耳標量標量過程過程整理課件1關(guān)于物體的動能，下列

2、說法中正確的是關(guān)于物體的動能，下列說法中正確的是()A物體速度變化，其動能一定變化物體速度變化，其動能一定變化B物體所受的合外力不為零，其動能一定變化物體所受的合外力不為零，其動能一定變化C物體的動能變化，其運動狀態(tài)一定發(fā)生改變物體的動能變化，其運動狀態(tài)一定發(fā)生改變D物體的速度變化越大，其動能一定變化也越大物體的速度變化越大，其動能一定變化也越大【解析】【解析】 A選項中若速度的方向變化而大小不變，則其動能不變選項中若速度的方向變化而大小不變，則其動能不變化，故化，故A錯。錯。B選項中物體受合外力不為零；只要速度大小不變，選項中物體受合外力不為零；只要速度大小不變，其動能就不變化，如勻速圓周運

3、動中，物體合外力不為零，但速其動能就不變化，如勻速圓周運動中，物體合外力不為零，但速度大小始終不變，動能不變。度大小始終不變，動能不變。C選項中，物體動能變化，其速度選項中，物體動能變化，其速度一定發(fā)生變化，故運動狀態(tài)改變，一定發(fā)生變化，故運動狀態(tài)改變，C選項正確。選項正確。D選項中，選項中，整理課件物體速度變化若僅由方向變化引起時，其動能可能不變，如勻速物體速度變化若僅由方向變化引起時，其動能可能不變，如勻速圓周運動中，速度變化，但動能始終不變，故圓周運動中，速度變化，但動能始終不變，故D錯。錯?！敬鸢浮俊敬鸢浮?C整理課件二、動能定理二、動能定理動能變化動能變化 增加增加 減少減少 曲線運

4、動曲線運動 變力做功變力做功 不同時作用不同時作用 整理課件2人騎自行車下坡，坡長人騎自行車下坡，坡長l500 m，坡高，坡高h8 m，人和車總質(zhì)量，人和車總質(zhì)量為為100 kg，下坡時初速度為，下坡時初速度為4 m/s，人不踏車的情況下，到達坡底時，人不踏車的情況下，到達坡底時車速為車速為10 m/s，g取取10 m/s2，則下坡過程中阻力所做的功為，則下坡過程中阻力所做的功為 ()A4 000 JB3 800 JC5 000 J D4 200 J【解析】【解析】 對人和車組成的系統(tǒng)，下坡過程中合外力的功等于動能對人和車組成的系統(tǒng)，下坡過程中合外力的功等于動能的變化量。的變化量。mghWf

5、，得，得Wf3 800 J?！敬鸢浮俊敬鸢浮?B 整理課件整理課件對動能定理的理解對動能定理的理解1動能定理的計算式為標量式，計算外力對物體做的總功時，動能定理的計算式為標量式，計算外力對物體做的總功時，應(yīng)明確各個力所做功的正負，然后求所有外力做功的代數(shù)和；應(yīng)明確各個力所做功的正負，然后求所有外力做功的代數(shù)和；求動能變化時，應(yīng)明確動能沒有負值，動能的變化為末動能減求動能變化時，應(yīng)明確動能沒有負值，動能的變化為末動能減初動能。初動能。2位移和速度必須是相對于同一個參考系的，一般以地面為參位移和速度必須是相對于同一個參考系的，一般以地面為參考系?？枷怠?動能定理應(yīng)用廣泛，直線運動、曲線運動、恒力做

6、功、變力動能定理應(yīng)用廣泛，直線運動、曲線運動、恒力做功、變力做功、同時做功、分段做功各種情況均適用。做功、同時做功、分段做功各種情況均適用。4動能定理既適用于一個持續(xù)的過程，也適用于分段過程。動能定理既適用于一個持續(xù)的過程，也適用于分段過程。整理課件v5動能定理公式中等號的意義v等號表明合力做的功與物體動能的變化間的三個關(guān)系。v(1)數(shù)量相等，即通過計算物體動能的變化，求合力的功，進v而求得某一力的功。v(2)單位相同，都是焦耳。v(3)因果關(guān)系，合外力做功是物體動能變化的原因。整理課件整理課件【解題切點】【解題切點】 求解功的方法求解功的方法定義，定義，動能定理，動能定理，能量轉(zhuǎn)化。能量轉(zhuǎn)化

7、?！敬鸢浮俊敬鸢浮?D整理課件v1.質(zhì)量為m的小球被系在輕繩一端，在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動，如圖所示，運動過程中小球受到空氣阻力的作用。設(shè)某一時刻小球通過軌道的最低點，此時繩子的張力為7mg，在此后小球繼續(xù)做圓周運動，經(jīng)過半個圓周恰好能通過最高點，則在此過程中小球克服空氣阻力所做的功是()整理課件【答案】【答案】 C整理課件v1應(yīng)用動能定理的基本步驟v選取研究對象，明確它的運動過程。v分析研究對象的受力情況和各力的做功情況，然后求各個v外力做功的代數(shù)和。v明確物體在過程的始末狀態(tài)的動能Ek1和Ek2。v列出動能定理的方程W合Ek2Ek1及其他必要的解題方v程，進行求解。動能定理的應(yīng)用整

8、理課件 2應(yīng)用動能定理應(yīng)該注意的問題應(yīng)用動能定理應(yīng)該注意的問題明確研究對象和研究過程，找出始、末狀態(tài)的速度情況。明確研究對象和研究過程，找出始、末狀態(tài)的速度情況。要對物體進行正確的受力分析要對物體進行正確的受力分析(包括重力、彈力等包括重力、彈力等)，明確各力，明確各力做功的大小及正、負情況。做功的大小及正、負情況。有些力在運動過程中不是始終存在的，若物體運動過程中包有些力在運動過程中不是始終存在的，若物體運動過程中包含幾個物理過程，物體運動狀態(tài)、受力情況等均發(fā)生變化，則含幾個物理過程，物體運動狀態(tài)、受力情況等均發(fā)生變化，則在考慮外力做功時，必須根據(jù)不同情況，分別對待。在考慮外力做功時，必須根

9、據(jù)不同情況，分別對待。若物體運動過程中包含幾個不同的物理過程，解題時，可以若物體運動過程中包含幾個不同的物理過程，解題時，可以分段考慮，也可視為一個整體過程，根據(jù)動能定理求解。分段考慮，也可視為一個整體過程，根據(jù)動能定理求解。整理課件 如圖所示，質(zhì)量為如圖所示，質(zhì)量為M0.2 kg的木塊放在水平臺面上，臺的木塊放在水平臺面上，臺面比水平地面高出面比水平地面高出h0.20 m，木塊離臺的右端，木塊離臺的右端L1.7 m。質(zhì)量為。質(zhì)量為 m0.10M的子彈以的子彈以v0180 m/s的速度水平射向木塊，當子彈以的速度水平射向木塊，當子彈以v90 m/s 的速度水平射出時，木塊的速度為的速度水平射出

10、時，木塊的速度為v19 m/s(此過程作用此過程作用時間極短，可認為木塊的位移為零時間極短，可認為木塊的位移為零)。若木塊落到水平地面時的落。若木塊落到水平地面時的落地點到臺面右端的水平距離為地點到臺面右端的水平距離為l1.6 m，求：，求：(1)木塊對子彈所做的功木塊對子彈所做的功W1和子彈對木塊所做的功和子彈對木塊所做的功W2；(2)木塊與臺面間的動摩擦因數(shù)木塊與臺面間的動摩擦因數(shù)。整理課件【解題切點】【解題切點】 對不同的物體在不同的階段分別應(yīng)用動能定理，對不同的物體在不同的階段分別應(yīng)用動能定理，所以要恰當選取研究對象及其運動過程。所以要恰當選取研究對象及其運動過程。【答案】【答案】 (

11、1)243J8.1J(2)0.50整理課件v【發(fā)散思維】 (1)木塊對子彈所做的功W1和子彈對木塊所做的v功W2的代數(shù)和并不為零，原因是：功是力對位移的積累，相互v作用力大小相等，但位移大小不相等。v(2)一般不對系統(tǒng)用動能定理。在子彈穿過木塊階段，子彈和木v塊間的一對摩擦力做的總功為負功。如果對系統(tǒng)在全過程用動v能定理，就會把這個負功漏掉。整理課件2如圖所示，物體在離斜面底端如圖所示，物體在離斜面底端 4 m處由靜止滑下，若動摩擦因數(shù)處由靜止滑下，若動摩擦因數(shù)均為均為0.5，斜面傾角為，斜面傾角為37，斜面與平面間由一小段圓弧連接，求物，斜面與平面間由一小段圓弧連接，求物體能在水平面上滑行多

12、遠？體能在水平面上滑行多遠？【解析】【解析】 物體在斜面上受重力物體在斜面上受重力mg、支持力、支持力FN1、摩擦力、摩擦力F1的作用，的作用，沿斜面加速下滑沿斜面加速下滑(由計算可知重力沿斜面向下的分力大于滑動摩擦力由計算可知重力沿斜面向下的分力大于滑動摩擦力)到水平面后，在摩擦力到水平面后，在摩擦力F2作用下做減速運動，直至停止。作用下做減速運動，直至停止。整理課件對物體在斜面上和平面上時分別進行受力分析，如圖所示，知下滑對物體在斜面上和平面上時分別進行受力分析，如圖所示，知下滑階段有階段有FN1mgcos 37，故，故F1FN1mgcos 37。由動能定理有由動能定理有【答案】【答案】

13、1.6 m整理課件整理課件1關(guān)于動能的理解，下列說法正確的是關(guān)于動能的理解，下列說法正確的是()A動能是機械能的一種表現(xiàn)形式，凡是運動的物體都具有動能動能是機械能的一種表現(xiàn)形式，凡是運動的物體都具有動能B動能總為正值動能總為正值C一定質(zhì)量的物體動能變化時，速度一定變化，但速度變化時，一定質(zhì)量的物體動能變化時，速度一定變化，但速度變化時，動能不一定變化動能不一定變化D動能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài)動能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài)【解析】【解析】 根據(jù)動能、機械能定義可知，根據(jù)動能、機械能定義可知，A正確；動能可以為零，正確；動能可以為零，B錯誤；動能是標量，速度是矢量，錯誤；動能是標量，速度是

14、矢量，C正確；勻速圓周運動的物體正確；勻速圓周運動的物體動能不變，而處于非平衡狀態(tài)，動能不變，而處于非平衡狀態(tài)，D錯誤。錯誤。【答案】【答案】 AC整理課件v2下列關(guān)于運動物體所受合外力做的功和動能變化的關(guān)系v正確的是()vA如果物體所受合外力為零，則合外力對物體做的功一定v為零vB如果合外力對物體所做的功為零，則合外力一定為零vC物體在合外力作用下做變速運動，動能一定發(fā)生變化vD物體的動能不變，所受合外力一定為零v【解析】 根據(jù)動能定理可知，A正確。v【答案】 A整理課件3.如圖所示，質(zhì)量如圖所示，質(zhì)量 m1 kg、長、長L0.8 m的均勻矩形薄板靜止在的均勻矩形薄板靜止在水平桌面上，其右端

15、與桌子邊緣相平。板與桌面間的動摩擦因水平桌面上，其右端與桌子邊緣相平。板與桌面間的動摩擦因數(shù)數(shù) 0.4。現(xiàn)用?，F(xiàn)用F5 N的水平力向右推薄板，使它翻下桌子，的水平力向右推薄板，使它翻下桌子，力力F做的功至少為做的功至少為(g 取取 10 m/s2)()A1 JB1.6 JC2 JD4 J【解析】【解析】 分析可知要將薄板的中心運動到桌子邊緣。分析可知要將薄板的中心運動到桌子邊緣。根據(jù)動能定理，根據(jù)動能定理，WFmg 0解之得：解之得：WF1.6 J?！敬鸢浮俊敬鸢浮?B整理課件4.質(zhì)量為質(zhì)量為1 kg 的物體以某一初速度在水平面上滑行，由于摩擦阻的物體以某一初速度在水平面上滑行，由于摩擦阻力的作用，其動能隨位移變化的圖線如圖所示，力的作用，其動能隨位移變化的圖線如圖所示，g取取10 m/s2，則，則以下說法中正確的是以下說法中正確的是()A物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.5B物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.2C