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(biāo)性：動能是矢標(biāo)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(yùn)動運(yùn)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(biāo)量標(biāo)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(yùn)動狀態(tài)一定發(fā)生改變物體的動能變化，其運(yùn)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(xiàng)中若速度的方向變化而大小不變，則其動能不變選項(xiàng)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(cuò)。錯(cuò)。B選項(xiàng)中物體受合外力不為零；只要速度大小不變，選項(xiàng)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(yùn)

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(yùn)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(xiàng)中，物體動能變化，其速度選項(xiàng)中，物體動能變化，其速度一定發(fā)生變化，故運(yùn)動狀態(tài)改變，一定發(fā)生變化，故運(yùn)動狀態(tài)改變，C選項(xiàng)正確。選項(xiàng)正確。D選項(xiàng)中，選項(xiàng)中，整理課件物體速度變化若僅由方向變化引起時(shí)，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(shí)，其動能可能不變，如勻速圓周運(yùn)動中，速度變化，但動能始終不變，故圓周運(yùn)動中，速度變化，但動能始終不變，故D錯(cuò)。錯(cuò)?！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(yùn)

4、動曲線運(yùn)動 變力做功變力做功 不同時(shí)作用不同時(shí)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h(yuǎn)8 m，人和車總質(zhì)量，人和車總質(zhì)量為為100 kg，下坡時(shí)初速度為，下坡時(shí)初速度為4 m/s，人不踏車的情況下，到達(dá)坡底時(shí)，人不踏車的情況下，到達(dá)坡底時(shí)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(jì)算式為標(biāo)量式，計(jì)算外力對物體做的總功時(shí)，動能定理的計(jì)算式為標(biāo)量式，計(jì)算外力對物體做的總功時(shí)，應(yīng)明確各個(gè)力所做功的正負(fù)，然后求所有外力做功的代數(shù)和；應(yīng)明確各個(gè)力所做功的正負(fù)，然后求所有外力做功的代數(shù)和；求動能變化時(shí)，應(yīng)明確動能沒有負(fù)值，動能的變化為末動能減求動能變化時(shí)，應(yīng)明確動能沒有負(fù)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(gè)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(gè)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(yùn)動、曲線運(yùn)動、恒力做

6、功、變力動能定理應(yīng)用廣泛，直線運(yùn)動、曲線運(yùn)動、恒力做功、變力做功、同時(shí)做功、分段做功各種情況均適用。做功、同時(shí)做功、分段做功各種情況均適用。4動能定理既適用于一個(gè)持續(xù)的過程，也適用于分段過程。動能定理既適用于一個(gè)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(gè)關(guān)系。v(1)數(shù)量相等，即通過計(jì)算物體動能的變化，求合力的功，進(jìn)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(diǎn)】【解題切點(diǎn)】 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、。【答案】【答案】 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(yùn)動，如圖所示，運(yùn)動過程中小球受到空氣阻力的作用。設(shè)某一時(shí)刻小球通過軌道的最低點(diǎn)，此時(shí)繩子的張力為7mg，在此后小球繼續(xù)做圓周運(yùn)動，經(jīng)過半個(gè)圓周恰好能通過最高點(diǎn)，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(yùn)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(gè)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(jìn)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(jìn)行正確的受力分析要對物體進(jìn)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(fù)情況。做功的大小及正、負(fù)情況。有些力在運(yùn)動過程中不是始終存在的，若物體運(yùn)動過程中包有些力在運(yùn)動過程中不是始終存在的，若物體運(yùn)動過程中包含幾個(gè)物理過程，物體運(yùn)動狀態(tài)、受力情況等均發(fā)生變化，則含幾個(gè)物理過程，物體運(yùn)動狀態(tài)、受力情況等均發(fā)生變化，則在考慮外力做功時(shí)，必須根據(jù)不同情況，分別對待。在考慮外力做功時(shí)，必須根

9、據(jù)不同情況，分別對待。若物體運(yùn)動過程中包含幾個(gè)不同的物理過程，解題時(shí)，可以若物體運(yùn)動過程中包含幾個(gè)不同的物理過程，解題時(shí)，可以分段考慮，也可視為一個(gè)整體過程，根據(jù)動能定理求解。分段考慮，也可視為一個(gè)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(dāng)子彈以的速度水平射向木塊，當(dāng)子彈以v90 m/s 的速度水平射出時(shí)，木塊的速度為的速度水平射出

10、時(shí)，木塊的速度為v19 m/s(此過程作用此過程作用時(shí)間極短，可認(rèn)為木塊的位移為零時(shí)間極短，可認(rèn)為木塊的位移為零)。若木塊落到水平地面時(shí)的落。若木塊落到水平地面時(shí)的落地點(diǎn)到臺面右端的水平距離為地點(diǎn)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(diǎn)】【解題切點(diǎn)】 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(dāng)選取研究對象及其運(yùn)動過程。所以要恰當(dāng)選取研究對象及其運(yùn)動過程?！敬鸢浮俊敬鸢浮?(

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(fù)功。如果對系統(tǒng)在全過程用動v能定理，就會把這個(gè)負(fù)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(yuǎn)？體能在水平面上滑行多遠(yuǎn)？【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(jì)算可知重力沿斜面向下的分力大于滑動摩擦力由計(jì)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(yùn)動，直至停止。作用下做減速運(yùn)動，直至停止。整理課件對物體在斜面上和平面上時(shí)分別進(jìn)行受力分析，如圖所示，知下滑對物體在斜面上和平面上時(shí)分別進(jìn)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(jī)械能的一種表現(xiàn)形式，凡是運(yùn)動的物體都具有動能動能是機(jī)械能的一種表現(xiàn)形式，凡是運(yùn)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(shí)，速度一定變化，但速度變化時(shí)，一定質(zhì)量的物體動能變化時(shí)，速度一定變化，但速度變化時(shí)，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(jī)械能定義可知，根據(jù)動能、機(jī)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(cuò)誤；動能是標(biāo)量，速度是矢量，錯(cuò)誤；動能是標(biāo)量，速度是

14、矢量，C正確；勻速圓周運(yùn)動的物體正確；勻速圓周運(yùn)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(cuò)誤。錯(cuò)誤?！敬鸢浮俊敬鸢浮?AC整理課件v2下列關(guān)于運(yùn)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(yùn)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?，F(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(yùn)動到桌子邊緣。分析可知要將薄板的中心運(yùn)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