8.3 動(dòng)能和動(dòng)能定理 課件- 2020-2021學(xué)年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)

第八章機(jī)械能守恒定律動(dòng)

能

和

動(dòng)

能

定

理學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握動(dòng)能的表達(dá)式和單位，知道動(dòng)能是標(biāo)量.2.能運(yùn)用牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)出動(dòng)能定理，理解動(dòng)能定理的物理意義.3.能運(yùn)用動(dòng)能定理解決簡(jiǎn)單的問(wèn)題.一、動(dòng)能1．定義物體由于______而具有的能量。2．表達(dá)式

Ek＝______，式中v是______速度。3．單位與功的單位相同，國(guó)際單位都是______，符號(hào)為J。1J＝1kg·m2/s2＝1N·m。運(yùn)動(dòng)焦耳瞬時(shí)例題1：關(guān)于動(dòng)能，下列說(shuō)法中正確的是(

)A．動(dòng)能是普遍存在的機(jī)械能中的一種基本形式，凡是運(yùn)動(dòng)的物體都有動(dòng)能B．公式Ek＝

中，速度v是物體相對(duì)于地面的速度，且動(dòng)能總是正值C．一定質(zhì)量的物體，動(dòng)能變化時(shí)，速度一定變化，速度變化時(shí)，動(dòng)能也一定變化D．動(dòng)能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài)

A二、動(dòng)能定理1．推導(dǎo)物體質(zhì)量為m，在水平恒力F作用下沿光滑水平面前進(jìn)位移l，速度從v1增加到v2，若物體的加速度為ɑ，此過(guò)程中F做的功為W。

2．內(nèi)容力在一個(gè)過(guò)程中對(duì)物體做的功，等于物體在這個(gè)過(guò)程中動(dòng)能的變化。

3．表達(dá)式4．適用范圍不僅適用于恒力做功和直線運(yùn)動(dòng)，也適用于變力做功和曲線運(yùn)動(dòng)的情況。

例題2：如圖，物體從斜坡上A處由靜止開始下滑，滑到B處后又沿水平直路前進(jìn)到C處停下。如果物體從A處以一定的初速度v0滑下，求物體停下處D距C多遠(yuǎn)？設(shè)物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。三、應(yīng)用動(dòng)能定理解題的步驟(1)確定研究對(duì)象和研究過(guò)程。(2)對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析。(研究對(duì)象以外的物體施于研究對(duì)象的力都要分析，含重力)(3)寫出該過(guò)程中合外力做的功，或分別寫出各個(gè)力做的功(注意功的正負(fù))。如果研究過(guò)程中物體受力情況有變化，要分別寫出該力在各個(gè)階段做的功。(4)寫出物體的初、末動(dòng)能。(注意動(dòng)能增量是末動(dòng)能減初動(dòng)能)(5)按照動(dòng)能定理列式求解。例題3：從離地面H高處落下一只小球，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的空氣阻力是它重力的k(k<1)倍，而小球與地面相碰后，能以相同大小的速率反彈，求：(1)小球第一次與地面碰撞后，能夠反彈起的最大高度是多少？(2)小球從釋放開始，直至停止彈跳為止，所通過(guò)的總路程是多少？四、應(yīng)用動(dòng)能定理求變力做功例題4：如圖所示，木板長(zhǎng)為l，木板的A端放一質(zhì)量為m的小物體，物體與板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。開始時(shí)木板水平，在繞O點(diǎn)緩慢轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)小角度θ的過(guò)程中，若物體始終保持與板相對(duì)靜止。對(duì)于這個(gè)過(guò)程中各力做功的情況，下列說(shuō)法中正確的是(

)A．摩擦力對(duì)物體所做的功為mglsinθ(1－cosθ)B．彈力對(duì)物體所做的功為mglsinθcosθC．木板對(duì)物體所做的功為mglsinθD．合力對(duì)物體所做的功為mglcosθC1．一物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是(

)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．以上說(shuō)法都不對(duì)B當(dāng)堂練習(xí)2．下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體所受合力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系正確的是(

)A．如果物體所受合力為零，則合力對(duì)物體做的功一定為零B．如果合力對(duì)物體所做的功為零，則合力一定為零C．物體在合力作用下做變速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能一定發(fā)生變化D．物體的動(dòng)能不變，所受合力一定為零A3．兩個(gè)物體質(zhì)量比為1∶4，速度大小之比為4∶1，則這兩個(gè)物體的動(dòng)能之比(

)A．1∶1

B．1∶4C．4∶1 D．2∶1

C4．關(guān)于動(dòng)能概念及公式W＝Ek2－Ek1的說(shuō)法中正確的是(

)A．若物體速度在變化，則動(dòng)能一定在變化B．速度大的物體，動(dòng)能一定大C．W＝Ek2－Ek1表示功可以變成能D．動(dòng)能的變化可以用合力做的功來(lái)量度D5．一人用力踢質(zhì)量為1kg的皮球，使球由靜止以10m/s的速度飛出，假定人踢球瞬間對(duì)球平均作用力是200N，球在水平方向運(yùn)動(dòng)了20m停止，那么人對(duì)球所做的功為(

)A．50J

B．500JC．4000J D．無(wú)法確定A6．一質(zhì)量為2kg的滑塊，以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行，從某時(shí)刻起，在滑塊上作用一向右的水平力。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，滑塊的速度方向變?yōu)橄蛴遥笮?m/s，在這段時(shí)間水平力所做的功為(

)A．0 B．8JC．16J D．32JA7．速度為v的子彈，恰可穿透一塊固定的木板。如果子彈速度為2v，子彈穿透木板時(shí)所受阻力視為不變，則可穿透同樣的固定木板(

)A．2塊 B．3塊C．4塊 D．8塊C8．（多）一物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，重力做了－2J的功，合力做了4J的功，則(

)A．該物體動(dòng)能減少，減少量等于4JB．該物體動(dòng)能增加，增加量等于4JC．該物體重力勢(shì)能減少，減少量等于2JD．該物體重力勢(shì)能增加，增加量等于2JBD9.（多）如圖所示，一個(gè)質(zhì)量是25kg的小孩從高為2m的滑梯頂端由靜止滑下，滑到底端時(shí)的速度為2m/s(g取10m/s2)。關(guān)于力對(duì)小孩做的功，以下結(jié)果正確的是(

)A．重力做的功為500J B．合外力做功為50JC．克服阻力做功為50J D．支持力做功為450JAB10．（多）古有守株待兔的寓言，設(shè)兔子的頭部受到大小等于自身體重的打擊時(shí)即可致死，若兔子與樹樁作用時(shí)發(fā)生的位移為0.2m，則被撞死的兔子其奔跑的速度可能為(g取10m/s2)(

)A．1m/s B．1.5m/sC．2m/s D．2.5m/sCD11．有一質(zhì)量為0.2kg的物塊，從長(zhǎng)為4m、傾角為30°光滑斜面頂端處由靜止開始沿斜面滑下，斜面底端和水平面的接觸處為很短的圓弧形，如圖3所示。物塊和水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，求，(1)物塊在水平面能滑行的距離；(2)物塊克服摩擦力所做的功。(g取10m/s2)(1)10m

(2)4J12．如圖所示，ABCD為一豎直平面的軌道，其中BC水平，A點(diǎn)比BC高出10m，BC長(zhǎng)1m，AB和CD軌道光滑。一質(zhì)量為1kg的物體，從A點(diǎn)以4m/s的速度開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)BC