高中物理必修2 第03節(jié) 探究外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系 全省一等獎(jiǎng)

第03節(jié)探究外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系坦克新“殺手”——“動(dòng)能導(dǎo)彈”閃亮登場(chǎng)

世界上第一種依靠超高速直接碰撞來摧毀目標(biāo)的專用反坦克武器系統(tǒng)——“動(dòng)能導(dǎo)彈”,已經(jīng)研制成功。這種導(dǎo)彈在助推發(fā)動(dòng)機(jī)作用下可達(dá)到約1524米/秒的超高速，而且速度不會(huì)逐漸衰減，一直維持到摧毀目標(biāo)?！嗣窬W(wǎng)怎樣獲得很大的動(dòng)能呢？從做功的角度談一談以下問題：⑴出站的列車，速度越來越快，它的動(dòng)能為什么增加？⑵勻速行駛的列車，它的動(dòng)能為什么不變？猜想：動(dòng)能的變化應(yīng)該是由什么力的功決定的？1、交流與討論：合力功？一.探究外力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系

質(zhì)量為m的物體，在一恒定拉力F的作用下，以初速度v1沿水平面勻加速，經(jīng)位移s后速度增加到v2，已知物體與水平面之間的摩擦力恒為f，試結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式導(dǎo)出合外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系。Ffv1v2m2、理論分析與論證：GNa——合外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化。公式：即：位置莫顛倒!合力功末動(dòng)能初動(dòng)能二.動(dòng)能定理【意義】：動(dòng)能定理揭示了物體動(dòng)能變化的原因是合外力做功的結(jié)果，為研究物理問題提供了新思路。當(dāng)合外力對(duì)物體做正功(W>0)時(shí)，Ek2>Ek1，動(dòng)能增加；當(dāng)合外力對(duì)物體做負(fù)功(W<0)時(shí)，Ek2<Ek1，動(dòng)能減小。【例1】一架噴氣式飛機(jī)，質(zhì)量m＝5.0×103kg，起飛過程中從靜止開始滑跑的路程為S＝5.3×102m時(shí)，達(dá)到起飛速度v＝60m/s.在此過程中飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)重量的0.02倍(k＝0.02)，求飛機(jī)受到的牽引力.四.動(dòng)能定理的初步應(yīng)用FfV0=0S=5.3×102mFf“舊”思想:“新”思路:飛機(jī)的起飛過程，由動(dòng)能定理“Ｗ合＝△ＥＫ”有：V=60m/s四.動(dòng)能定理的初步應(yīng)用hV=?V0VxVyyx“新”思路:【例2】如圖，一小球從離地h高度處以初速度v0水平拋出，求小球著地時(shí)的速度大小?“舊”思想:對(duì)球的平拋過程用動(dòng)能定理：四.動(dòng)能定理的應(yīng)用V0hV0V1V2V3【變式】從同一高度以相同速率v0分別把三個(gè)球水平、斜向上，豎直向下拋出，忽略空氣阻力，則它們落地時(shí)的速度大小