7、動能、動能定理

1、動能 動能定理 我們已經(jīng)知道，物體由于運動而具我們已經(jīng)知道，物體由于運動而具有的能叫做動能，大家猜想一下動能與有的能叫做動能，大家猜想一下動能與什么因素有關(guān)？什么因素有關(guān)？實驗：實驗： 動能與質(zhì)量，速度的關(guān)系動能與質(zhì)量，速度的關(guān)系返回返回結(jié)論：結(jié)論：物體的質(zhì)量越大，速度越大，它的動能就物體的質(zhì)量越大，速度越大，它的動能就越大。越大。 那么，動能與物體的質(zhì)量和速度之間有什那么，動能與物體的質(zhì)量和速度之間有什么定量的關(guān)系呢？么定量的關(guān)系呢？ 實驗：實驗： 公式推導公式推導 光滑水平面上有一質(zhì)量為光滑水平面上有一質(zhì)量為m的物體，初速度為的物體，初速度為 ，受到一，受到一與運動方向相同的恒力與運動方向

2、相同的恒力F作用，經(jīng)過一段時間速度增加作用，經(jīng)過一段時間速度增加到到 ,試求這個過程中合力的功。試求這個過程中合力的功。0VtVFa0VGFNFtV結(jié)論：結(jié)論： 2202vvmmassFwt-=合合221mvEK=從上式我們看到，力F所做的功等于 這個物理量的變化。在物理學中就用 這個量表示物體的動能動能。動能用 來表示，即: 221mv221mvkE2022121mvmvwt-=合一一.動能動能 概念：物體由于運動而具有的能叫做動能。概念：物體由于運動而具有的能叫做動能。 物體的動能等于物體的質(zhì)量與物體速物體的動能等于物體的質(zhì)量與物體速 度的二次方的乘積的一半。度的二次方的乘積的一半。 定義

3、式定義式: ,V是瞬時速度。是瞬時速度。 單位：焦（單位：焦（J）221mvEK= 動能概念的理解：動能概念的理解： 動能是動能是標量標量，且只有正值。，且只有正值。 動能具有動能具有瞬時性瞬時性，在某一時刻，物體具，在某一時刻，物體具 有一定的速度，也就具有一定的動能。有一定的速度，也就具有一定的動能。 動能具有動能具有相對性相對性，對不同的參考系，物體，對不同的參考系，物體 速度有不同的瞬時值，也就具有不同的動速度有不同的瞬時值，也就具有不同的動 能，一般都以地面為參考系研究物體的運能，一般都以地面為參考系研究物體的運 動。動。二二.動能定理動能定理W=21KKEE-EK=2022121m

4、vmvwt-=合221mv外力的總功外力的總功末狀態(tài)動能末狀態(tài)動能初狀態(tài)動能初狀態(tài)動能力在一個過程中對物體所做的功，等于物體在這個過力在一個過程中對物體所做的功，等于物體在這個過程中的動能的變化，這個結(jié)論叫做程中的動能的變化，這個結(jié)論叫做動能定理動能定理。思考與討論：思考與討論： 如果物體受到幾個力作用如果物體受到幾個力作用,動能定理動能定理中的中的W表示的物理意義是什么？表示的物理意義是什么？合外力所做的總功合外力所做的總功動能定理更一般的表述方式是：動能定理更一般的表述方式是： 合外力在一個過程中對物體做的合外力在一個過程中對物體做的總功總功，等于物體在這個過程中動能的變化。等于物體在這個

5、過程中動能的變化。2022121mvmvwt-=合即：即：W=21KKEE-1、合外力做、合外力做正功正功，動能，動能增加增加 合外力做合外力做負功負功，動能，動能減少減少2、動能定理中的功是合外力做的總功、動能定理中的功是合外力做的總功 總功總功的求法：的求法： （1）先求合力，再求合力功）先求合力，再求合力功 （2）先求每個力做的功，再求代數(shù)和）先求每個力做的功，再求代數(shù)和3、適用范圍：、適用范圍： 既適用于既適用于恒力恒力做功，也適用于做功，也適用于變力變力做功；做功； 既適用于既適用于直線直線運動，也適用于運動，也適用于曲線曲線運動運動。動能概念的理解：動能概念的理解：需要注意的幾點需

6、要注意的幾點: :(1)(1)動能定理一般用于處理力和運動的綜合問題動能定理一般用于處理力和運動的綜合問題(2)(2)合外力做功的求解方法合外力做功的求解方法: : 一種是先求出合外力，然后求總功，表達式為一種是先求出合外力，然后求總功，表達式為解題思路解題思路: :( (1)1)選取研究對象選取研究對象. .一般選取某一個物體或相對靜止的多一般選取某一個物體或相對靜止的多 個物體做研究對象個物體做研究對象. .(2)(2)確定研究過程確定研究過程. .研究過程可以是物體運動中的某一階研究過程可以是物體運動中的某一階段段, ,也可以是由物體運動的多個階段所組成的全過程也可以是由物體運動的多個階

7、段所組成的全過程. .(3)(3)在確定的研究過程內(nèi)在確定的研究過程內(nèi), ,對研究對象進行力的分析和功對研究對象進行力的分析和功的分析的分析. .在進行功的分析時在進行功的分析時, ,不但要分析哪些力做功不但要分析哪些力做功, ,還還要分析其做功性質(zhì)要分析其做功性質(zhì). .(4)(4)確定研究對象的初、末動能及動能的變化確定研究對象的初、末動能及動能的變化. .這里的初這里的初和末是相對所選取的研究過程來講的和末是相對所選取的研究過程來講的. .(5)(5)應(yīng)用動能定理列出相應(yīng)關(guān)系式應(yīng)用動能定理列出相應(yīng)關(guān)系式. .返回返回1、1970年我國發(fā)射的第一顆人造地球衛(wèi) 星，質(zhì)量為173kg，運動速度7

8、.2km/s， 它的動能是多大？ 2、對于做勻速圓周運動的物體，下面說法中正確的是（ B ） A 速度在改變，動能也在改變 B 速度在改變，動能不變 C 速度不變，動能不變 D 動能、速度都不變3 3、將一石子在將一石子在h高處斜拋出去，拋速為高處斜拋出去，拋速為v0，求：，求： （1）人對石子做功）人對石子做功W1=？ （2）石子落地時速度）石子落地時速度vt=？ （1）由于不知拋力，且為變力，其拋石過程的位移不知。 由功的公式無法求，但石子初末狀態(tài)的動能已知。 由則 ，方便求得W1. . （2）石子初動能為零，末動能為 . 由動能定理 4 4、質(zhì)量為的小球，從半徑的半圓形槽的邊緣A點沿內(nèi)表面開始下滑，到達最低點B的速度。求在弧AB段阻力對物體所做的功。解析：物體在弧AB段運動過程中受重力、彈力和阻力作用，其中彈力和阻力是變力，但在此過程中彈力對小球不做功；重力是恒力，在這一過程中，重力的功mgRWG=由動能定理有：WWmvGf=-1202mgRmvWmvWGf-=-=222121 解得： 結(jié)論：結(jié)論： 返回返回動能定理既適用于直線運動，也適用于曲線運動，既適用于恒力做功，也適用于變力做功。力做功時可以是連續(xù)的，也可以是不連續(xù)的，可以是在一條直線上的，也可以是不在一條直線上的。一、動能一、動能 1、定義：物體由于運動而具有的能量叫做動能、