2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修2 第8章機械能守恒定律第3節(jié)動能和動能定理(7)課件

1、3動能和動能定理一、動能建筑工地上有三臺起重機將重物吊起,下表是它們的工作情況記錄：讓鐵球從光滑的斜面滾下,與木塊相碰,推動木塊做功(如圖1所示)圖1(1)讓同一鐵球從不同的高度滾下,可以看到：高度大時鐵球把木塊推得遠(yuǎn),對木塊做的功多(2)讓質(zhì)量不同的鐵球從同一高度滾下,可以看到：質(zhì)量大的鐵球把木塊推得遠(yuǎn),對木塊做的功多以上兩個現(xiàn)象說明動能的影響因素有哪些？答案對動能的理解(1)動能的表達式：Ek_.(2)動能的理解動能的瞬時性：物體動能的大小與物體 速度的大小相對應(yīng),是一個狀態(tài)量動能的標(biāo)矢性：動能是標(biāo)量,只有大小沒有 ,且總大于(v0時)或等于零(v0時),不可能小于零運算過程中無需考慮速度

2、方向動能的相對性：對于不同參考系速度不同動能表達式中的速度都是相對地面為參考系瞬時方向答案下列關(guān)于動能的說法正確的是()A.兩個物體中,速度大的動能也大B.某物體的速度加倍,它的動能也加倍C.做勻速圓周運動的物體動能保持不變D.某物體的動能保持不變,則速度一定不變解析答案速度加倍,它的動能變?yōu)樵瓉淼?倍,故B錯誤；速度只要大小保持不變,動能就不變,故C正確,D錯誤.答案C二、動能定理如圖2所示,物體在恒力F的作用下向前運動了一段距離,速度由v1增加到v2.試推導(dǎo)出力F對物體做功的表達式.答案圖2對動能定理的理解(1)內(nèi)容：力在一個過程中對物體所做的功,等于物體在這個過程中 .(2)表達式：WE

3、k2Ek1_.其中Ek2 mv 表示這個過程的 動能,Ek1 mv 表示這個過程的_動能.W表示這個過程中合力做的功,它等于各力做功的 .如果合力做正功,物體的 ；如果合力做負(fù)功,物體的 .答案動能的變化末代數(shù)和動能增加動能減小初甲、乙兩輛汽車的質(zhì)量之比m1m221,它們剎車時的初動能相同,若它們與水平地面之間的動摩擦因數(shù)相同,則它們滑行的距離之比x1x2等于()A.11 B.12 C.14 D.41解析對兩輛汽車由動能定理得：m1gx10Ek,m2gx20Ek,x1x2m2m112,B正確.解析答案返回B例1下列關(guān)于運動物體的合外力做功和動能、速度變化的關(guān)系,正確的是()A.物體做變速運動,

4、合外力一定不為零,動能一定變化B.若合外力對物體做功為零,則合外力一定為零C.物體的合外力做功,它的速度大小一定發(fā)生變化D.物體的動能不變,所受的合外力必定為零解析答案一、動能及動能定理的理解總結(jié)提升總結(jié)提升解析力是改變物體速度的原因,物體做變速運動時,合外力一定不為零,但合外力不為零時,做功可能為零,動能可能不變,A、B錯誤.物體合外力做功,它的動能一定變化,速度大小也一定變化,C正確.物體的動能不變,所受合外力做功一定為零,但合外力不一定為零,D錯誤.答案C(1)動能是標(biāo)量,物體的速度變化時,動能不一定變化.(2)功是物體動能變化的原因,合外力做正功,物體動能增加；合外力做負(fù)功,物體動能減

5、少.針對訓(xùn)練下列對動能定理表達式WEk2Ek1的理解,正確的是()A.物體具有動能是由于力對物體做了功B.力對物體做功是由于該物體具有動能C.力做功是由于物體的動能發(fā)生變化D.物體的動能發(fā)生變化是由于力對物體做了功解析功是能量發(fā)生變化的原因,功是能量轉(zhuǎn)化的量度.所以物體的動能發(fā)生變化是由于合外力對物體做了功,且合外力做的功等于物體動能的變化,故D正確,A、B、C錯誤.解析答案D例2如圖3所示,右端連有一個光滑弧形槽的水平桌面AB長L1.5 m,一個質(zhì)量為m0.5 kg的木塊在F1.5 N的水平拉力作用下,從桌面上的A端由靜止開始向右運動,木塊到達B端時撤去拉力F,木塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)0

6、.2,取g10 m/s2,求：解析答案二、動能定理的應(yīng)用圖3(1)木塊沿弧形槽上升的最大高度(木塊未離開弧形槽).解析設(shè)木塊沿弧形槽上升的最大高度為h,木塊在最高點時的速度為零.從木塊開始運動到弧形槽最高點,由動能定理得：FLFfLmgh0其中FfFNmg0.20.510 N1.0 N答案0.15 m(2)木塊沿弧形槽滑回B端后,在水平桌面上滑動的最大距離.解析答案答案0.75 m方法歸納返回應(yīng)用動能定理解題的一般步驟1.選取研究對象(通常是單個物體),明確它的運動過程.2.對研究對象進行受力分析,明確各力做功的情況,求出外力做功的代數(shù)和.3.明確物體在初、末狀態(tài)的動能Ek1、Ek2.4.列出

7、動能定理的方程WEk2Ek1,結(jié)合其他必要的解題方程求解并驗算. 返回1231.(多選)關(guān)于動能、動能定理,下列說法正確的是()A.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B.動能不變的物體,一定處于平衡狀態(tài)C.合力做正功,物體動能可能減小D.運動物體所受的合力為零,則物體的動能肯定不變解析答案41234解析一定質(zhì)量的物體,動能變化時,物體的速度大小一定變化,所以速度一定變化,而速度變化時,物體的速度大小不一定變化,所以動能不一定變化,A項正確；動能不變的物體,速度方向可能改變,不一定處于平衡狀態(tài),B項錯誤；合力做正功時,動能肯定增加,合力做功為零時,動能肯定不變

8、,C項錯誤,D項正確.答案AD1232.(多選)一質(zhì)量為0.1 kg的小球,以5 m/s的速度在光滑水平面上勻速運動,與豎直墻壁碰撞后以原速率反彈,若以彈回的速度方向為正方向,則小球碰撞過程中的速度變化和動能變化分別是()A.v10 m/s B.v0C.Ek1 J D.Ek0解析速度是矢量,故vv2v15 m/s(5 m/s)10 m/s.而動能是標(biāo)量,初、末狀態(tài)的速度大小相等,故動能相等,因此Ek0,A、D正確.解析答案4AD1233.(多選)物體沿直線運動的vt圖象如圖4所示,已知在第1 s內(nèi)合力對物體做功為W,則()4圖4A.從第1 s末到第3 s末合力做功為4WB.從第3 s末到第5 s末合力做功為2WC.從第5 s末到第7 s末合力做功為WD.