動能和動能定理 課件-2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊

第八章機(jī)械能守恒定律第3節(jié)

動能和動能定理新知導(dǎo)入我們知道功是能量轉(zhuǎn)化的量度，重力做功對應(yīng)于重力勢能的變化，彈簧彈力做功對應(yīng)于彈性勢能的變化。那么動能和力的做功有關(guān)嗎？例如：炮彈在炮筒內(nèi)推力的作用下速度越來越大，動能增加，這種情況下推力對物體做了功。本節(jié)我們就來探尋動能的表達(dá)式以及動能的變化與力的做功的關(guān)系。新知講解一、動能的表達(dá)式1.物體由于運(yùn)動而具有的能量叫做動能。行駛的汽車、飛行的炮彈、無規(guī)則運(yùn)動的分子等，都具有一定的動能。新知講解為了探究動能的表達(dá)式，讓我們來分析二個具體問題：問題1：光滑水平面上一物體原來靜止，質(zhì)量為m，此時動能是多少？2.探究動能的表達(dá)式因?yàn)槲矬w沒有運(yùn)動，所以沒有動能。m新知講解問題2：質(zhì)量為m的某物體在光滑水平面上運(yùn)動，在與運(yùn)動方向相同的恒力F的作用下發(fā)生一段位移

L，速度由速度由v1

增加到v2

，外力做功多少？FLv1v2物體在恒力作用下運(yùn)動新知講解解：根據(jù)牛頓第二定律，有F＝ma勻變速直線運(yùn)動的速度與位移的關(guān)系式：得：=ma×整理后得：

W＝FL從上式可以看出，““很可能是一個具有特定意義的物理量，因?yàn)檫@個量在過程終了與過程開始時的差，正好等于力對物體做的功。新知講解（1）動能表達(dá)式在物理學(xué)中就用“”這個量表示物體的動能。②動能是標(biāo)量，它的單位與功的單位相同，在國際單位制中都是焦耳，這是因?yàn)椋?kg（m/s）2

＝1N·m＝1J說明：①動能只有正值只與速度的大小有關(guān)，而與速度的方向無關(guān)。用符號Ek

表示：③動能具有相對性與參考系的選擇有關(guān)，一般選地面為參考系。新知講解二、動能定理1、動能定理：可以寫成：W＝Ek2

－Ek1這個關(guān)系表明，力在一個過程中對物體做的功，等于物體在這個過程中動能的變化。這個結(jié)論叫作動能定理。說明：如果物體受到幾個力的共同作用，動能定理中的力對物體做的功W即為合力做的功，它等于各個力做功的代數(shù)和。Ek2

：末動能，Ek1

：初動能。新知講解2、從動能定理的角度來理解功能關(guān)系新知講解嘗試1：計(jì)算豎直上拋運(yùn)動從地面以速度v豎直上拋一物體在高度h處的速度大小是多少？嘗試2：計(jì)算平拋運(yùn)動的落地速度在高度為h的地方以速度v平拋一質(zhì)點(diǎn)，求落地速度？嘗試3：求剎車距離速度v行駛的汽車汽車與地面的摩擦系數(shù)為μ求剎車后行駛的距離。嘗試4：求擺的最低點(diǎn)速度將一長度為L的擺，拉至水平高度，靜止釋放，運(yùn)動到最低點(diǎn)的速度大小的速度大??？1.關(guān)于對動能的理解，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B．動能總為正值C．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D．動能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài)2.下列各種物體的運(yùn)動，動能保持不變的是（

）A．物體作勻速直線運(yùn)動B．物體作勻加速直線運(yùn)動C．物體作勻速圓周運(yùn)動D．物體作平拋運(yùn)動3.一個小球從高處自由落下，則球在下落過程中的動能（

）A．與它下落的距離成正比

B．與它下落距離的平方成正C．與它運(yùn)動的時間成正比

D．與它運(yùn)動的時間平方成正比4.質(zhì)點(diǎn)在恒力作用下，從靜止開始做直線運(yùn)動，則質(zhì)點(diǎn)的動能（

）A．與它通過的位移成正比

B．與它通過的位移的平方成正比C．與它運(yùn)動的時間成正比

D．與它的運(yùn)動的時間的平方成正比5.下列說法正確的是（）A．物體所受合力為0，物體動能可能改變B．物體所受合力不為0，動能一定改變C．物體的動能不變，它所受合力一定為0D．物體的動能改變，它所受合力一定不為06.關(guān)于運(yùn)動物體所受的合力、合力的功、運(yùn)動物體動能的變化，下列說法正確的是（）A．運(yùn)動物體所受的合力不為零，合力必做功，則物體的動能一定要變化B．運(yùn)動物體所受的合力為零，物體的動能一定不變C．運(yùn)動物體的動能保持不變，則該物體所受合力一定為零D．運(yùn)動物體所受合力不為零，則該物體一定做變速運(yùn)動7.物體A和B質(zhì)量相等，A置于光滑的水平面上，B置于粗糙水平面上，開始時都處于靜止?fàn)顟B(tài)，在相同的水平力F作用下移動相同的位移，則（）A．力F對A做功較多，A的動能較大 B．力F對B做功較多，B的動能較大C．力F對A和B做功相同，A和B的動能相同 D．力F對A和B做功相同，但A的動能較大8.如圖所示，靜止在水平地面上的物體在10N的水平恒力F作用下做勻加速直線運(yùn)動。若運(yùn)動過程中物體所受阻力的大小恒為2N，則物體運(yùn)動了5m時，其動能增加了（）A．10JB．40JC．50JD．60J9.如圖為一個做勻減速直線運(yùn)動的物體的動能(EK)－位移(S)關(guān)系圖像。問：a.圖中直線斜率大小代表什么物理量？大小是多少？b.若物體沿水平面滑行，且質(zhì)量m＝1kg，那么動摩擦因數(shù)μ＝？滑行持續(xù)多長時間？10.質(zhì)量為m的物體從地面上方H高處無初速釋放，落在地面后出現(xiàn)一個深度為h的坑，如圖，在此過程中地面后出現(xiàn)個深度為h的坑，如圖，在此過程中

(

)A重力對物體做功為mgHA．B．重力對物體做功為mg(H+h)C外力對物體做的總功為零D．地面對物體的平均阻力為mg(H+h)/h11.有一質(zhì)量為0.2kg的物塊，從長為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，如圖所示.物塊和水平面間的滑動摩擦因數(shù)為02求：(1)物塊在水平面