湖南省新田县第一中学高中物理 7.7动能和动能定理课件2 新人教必修2.ppt

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1、第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律第第7 7节、动能和能和动能定理能定理2021/8/8 星期日1 我们已经知道，物体由于运动而具有的能叫做动我们已经知道，物体由于运动而具有的能叫做动能，大家猜想一下动能与什么因素有关？能，大家猜想一下动能与什么因素有关？（类比重力势能和弹性势能的学习）（类比重力势能和弹性势能的学习）2021/8/8 星期日2在整个过程中力在整个过程中力F合合所做的功所做的功 W=F合合l l (1)根据牛顿第二定律：根据牛顿第二定律：F合合=m a (2)根据运动学公式：根据运动学公式：v22-v12=2al即：即：l=v22-v12/2a (3)把（把（2）（）（

2、3）两式代入（）两式代入（1）式）式W=m a(v22-v12)/2a也就是：也就是：W=m(v22-v12)/2W=m v22/2-m v12/2问题问题1：设物体的质量为：设物体的质量为m，在与运动方向相同的未知恒，在与运动方向相同的未知恒定外力定外力F的作用下在光滑水平面上发生一段位移的作用下在光滑水平面上发生一段位移L，速，速度由度由v1增加到增加到v2，试用牛顿运动定律和运动学公式，推，试用牛顿运动定律和运动学公式，推导出力导出力F对物体做功与物体动能的关系式。对物体做功与物体动能的关系式。合外力对物体做功合外力对物体做功使物体动使物体动 能增加能增加?2021/8/8 星期日3动能

3、的表达式1 12 2Ek mv2物体的质量物体的质量物体的速度物体的速度物体的物体的动能动能1、动能：物体由于运动而具有的能量叫动能动能：物体由于运动而具有的能量叫动能3、动能是、动能是标量标量，单位是焦耳（，单位是焦耳（J）2、公式：、公式：4、物理意义：动能是描述物体运动状态的、物理意义：动能是描述物体运动状态的 物理量，且恒为正值，与物体的质量和物理量，且恒为正值，与物体的质量和 速度大小有关，具有瞬时性速度大小有关，具有瞬时性2021/8/8 星期日4动能定理W合合Ek2Ek1合力做合力做的功的功末态的动能末态的动能初态的初态的动能动能W合合=-mv121 12 2mv221 12 2

4、动能定理：合力对物体所做的功动能定理：合力对物体所做的功 等于物体动能的变化。等于物体动能的变化。1、合力为动力，即、合力为动力，即W合合，Ek2Ek1，动能增大，动能增大2、合力为阻力，即、合力为阻力，即W合合，Ek2Ek1，动能减小，动能减小3、合力为零或、合力为零或F合合v方向，即方向，即W合合，Ek不变不变。2021/8/8 星期日5特点：特点：提示了外力功与提示了外力功与动动能改能改变变的因果关系；的因果关系；（比（比较较F F合合mama）动动能定理是功和能关系的能定理是功和能关系的应应用之一，用之一，即即W W总总与与E Ek k的关系；的关系；W合合Ek2Ek1适用于低速、宏适

5、用于低速、宏观观，惯惯性参考系；性参考系；2021/8/8 星期日615题题15.下列说法中正确的有下列说法中正确的有 ()A.运运动动物物体体所所受受的的合合外外力力不不为为零零，合合外外力力必必做做功功，物物体的动能肯定要变化体的动能肯定要变化B.运动物体的合外力为零，则物体的动能肯定不变运动物体的合外力为零，则物体的动能肯定不变C.运运动动物物体体的的动动能能保保持持不不变变，则则该该物物体体所所受受合合外外力力一一定为零定为零D.运运动动物物体体所所受受合合外外力力不不为为零零，则则该该物物体体一一定定做做变变速速运动，其动能肯定要变化运动，其动能肯定要变化B2021/8/8 星期日7

6、动能定理动能定理:牛顿运动定律牛顿运动定律:课本例题1一架喷气式飞机，质量一架喷气式飞机，质量m=5.0103kg，起飞过程中，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移达到从静止开始滑跑。当位移达到l=5.3102m时，速度时，速度达到起飞速度达到起飞速度v=60m/s。在此过程中飞机受到的平。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的均阻力是飞机重量的0.02倍。求飞机受到的牵引力。倍。求飞机受到的牵引力。F合合=F-F阻阻=F-kmg=ma 分别用牛分别用牛顿运动定顿运动定律和动能律和动能定理求解定理求解a2lv2由由 v2v02=2al 得得 由动能定理得由动能定理得由由 得得F=+kmg2lmv

7、2F=+kmg2lmv2W合合=（F-F阻阻）l =（F-kmg）l=mv21 12 2v0=0m/sv=60m/sL L=5.310=5.3102 2m mFfFNG课本例课本例2021/8/8 星期日818题题18.18.如如图图所示，一所示，一质质量量为为2 kg2 kg的的铅铅球从离地面球从离地面2m2m高高处处自由下落，陷入沙坑自由下落，陷入沙坑2cm2cm深深处处，求沙子，求沙子对对铅铅球的平均阻力球的平均阻力.法一：牛顿第二定律法一：牛顿第二定律2020N法二：动能定理（阶段）法二：动能定理（阶段）法三：动能定理（全程）法三：动能定理（全程）2021/8/8 星期日9动能定理特点

8、动能定理特点特点：特点：提示了外力功与提示了外力功与动动能改能改变变的因果关系；的因果关系；与与F F合合mama比比较较，又是解决力学，又是解决力学问题问题的新途径。的新途径。动动能定理是一个状能定理是一个状态态性的定理，性的定理，不必考不必考虑虑物体的具体运物体的具体运动过动过程，可直接得出程，可直接得出物体的初、末状物体的初、末状态态的的动动能与合力做功的关系；能与合力做功的关系；动动能定理是功和能关系的能定理是功和能关系的应应用之一，用之一，即即W W总总与与E Ek k的关系；的关系；W合合Ek2Ek1适用于低速、宏适用于低速、宏观观，惯惯性参考系；性参考系；通通过动过动能定理可求解

9、恒力功，也可求解能定理可求解恒力功，也可求解变变化功。化功。而用牛顿定律涉及运动过程的加速度和时间。而用牛顿定律涉及运动过程的加速度和时间。所以，动能定理具有状态性。所以，动能定理具有状态性。2021/8/8 星期日1016题题PQO A.mgLcos B.mgL(1-cos)C.FLsin D.FLcos解：注意解：注意F是变力，是变力，F做的功不能用公式做的功不能用公式W=FScos计算，只能用动能定理计算。计算，只能用动能定理计算。画出小球的受力图如图示：画出小球的受力图如图示：FmgT由动能定理由动能定理 WG+WF=0 WF=-WG=mgL(1-cos)B有解答16.一质量为一质量为

10、m的小球，用长为的小球，用长为L的轻绳悬挂在的轻绳悬挂在O点，小点，小球在水平拉力球在水平拉力F的作用下，从平衡位置的作用下，从平衡位置P点很缓慢地移点很缓慢地移动到动到Q点，如图示，则力做的功为：点，如图示，则力做的功为：(）2021/8/8 星期日11步骤解题步骤1、明确研究对象。、明确研究对象。2、对研究对象进行受力分析和运动过程分对研究对象进行受力分析和运动过程分析。析。5、求解方程、分析结果、求解方程、分析结果4、确定始、末态的动能。、确定始、末态的动能。根据动能定理列出方程根据动能定理列出方程W合合Ek2-Ek13。若涉及到是力、位移、速度关系问题，。若涉及到是力、位移、速度关系问

11、题，则确定各力所做的功，求出这些力的功的代则确定各力所做的功，求出这些力的功的代数和。数和。2021/8/8 星期日1217题题17.17.如如图图所示，所示，1/41/4圆圆弧弧轨轨道半径道半径R=1mR=1m，一，一质质量量m=2Kgm=2Kg的小滑的小滑块块自与自与圆圆心等高心等高处处的的A A点以点以v vo o=4m/s=4m/s的的初速开始下滑，通初速开始下滑，通过过最低点最低点B B时时速度速度v=3m/sv=3m/s。求：求：弹弹力、重力、摩擦力做功的大小各是多少力、重力、摩擦力做功的大小各是多少？0J；20J；27J2021/8/8 星期日1319题题19.19.如如图图中，

12、中，AB=AC=HAB=AC=H，开始，开始时绳时绳ACAC处处于于竖竖直方直方向，小向，小车车从静止出从静止出发发在水平路面上运在水平路面上运动动到到B B点点时时速度速度为为v v，在此，在此过过程中程中绳绳子子对对挂在井底、挂在井底、质质量量为为m m的物体做多少功？的物体做多少功？2021/8/8 星期日14B21.21.将物体以将物体以60J60J的初的初动动能能竖竖直向上抛出，当它直向上抛出，当它上升至某点上升至某点P P时时，动动能减能减为为10J10J，克服空气阻力，克服空气阻力做功做功10J10J，若空气阻力大小不，若空气阻力大小不变变，则则物体落回抛物体落回抛出点的出点的动

13、动能能为为多少。多少。36J20、21题题20.20.如如图图所示，所示，质质量量为为m m的物体被用的物体被用细绳经过细绳经过光光滑小孔而滑小孔而牵牵引在光滑的水平面上做匀速引在光滑的水平面上做匀速圆圆周运周运动动，拉力，拉力为为某个某个值值F F时转动时转动半径半径为为R R，当外力逐，当外力逐渐渐增大到增大到6F6F时时，物体仍做匀速，物体仍做匀速圆圆周运周运动动，半径，半径为为R/2.R/2.则则外力外力对对物体所做的功物体所做的功为为（）（）A.0A.0 B.FRB.FRC.3FRC.3FRD.5 FR/2D.5 FR/22021/8/8 星期日1522.总总质质量量为为M的的列列车

14、车，沿沿水水平平直直线线轨轨道道匀匀速速前前进进，其其末末节节车车厢厢质质量量为为m，中中途途脱脱节节司司机机发发觉觉时时，机机车车已已行行驶驶L的的距距离离，于于是是立立即即关关闭闭发发动动机机滑滑行行设设运运动动的的阻阻力力与与质质量量成成正正比比，机机车车的的牵牵引引力力恒恒定定，当当列列车车的的两两部部分分都都停止时，它们的距离是多少？停止时，它们的距离是多少？2021/8/8 星期日16对末节车厢应用动能定理，有对末节车厢应用动能定理，有才停止才停止,则两者距离则两者距离 s=s1-s2.对前面部分的列车应对前面部分的列车应用动能定理用动能定理,有有 2021/8/8 星期日1720

15、21/8/8 星期日189、静夜四无邻，荒居旧业贫。2022/12/262022/12/26Monday,December 26,202210、雨中黄叶树，灯下白头人。2022/12/262022/12/262022/12/2612/26/2022 4:57:36 AM11、以我独沈久，愧君相见频。2022/12/262022/12/262022/12/26Dec-2226-Dec-2212、故人江海别，几度隔山川。2022/12/262022/12/262022/12/26Monday,December 26,202213、乍见翻疑梦，相悲各问年。2022/12/262022/12/2620

16、22/12/262022/12/2612/26/202214、他乡生白发，旧国见青山。26 十二月 20222022/12/262022/12/262022/12/2615、比不了得就不比，得不到的就不要。十二月 222022/12/262022/12/262022/12/2612/26/202216、行动出成果，工作出财富。2022/12/262022/12/2626 December 202217、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。2022/12/262022/12/262022/12/262022/12/269、没有失败，只有暂时停止成功！。2022/12

17、/262022/12/26Monday,December 26,202210、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。2022/12/262022/12/262022/12/2612/26/2022 4:57:36 AM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。2022/12/262022/12/262022/12/26Dec-2226-Dec-2212、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。2022/12/262022/12/262022/12/26Monday,December 26,202213、不知香积寺，数里入云峰。2022/12/262022/12/

18、262022/12/262022/12/2612/26/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。26 十二月 20222022/12/262022/12/262022/12/2615、楚塞三湘接，荆门九派通。十二月 222022/12/262022/12/262022/12/2612/26/202216、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2022/12/262022/12/2626 December 202217、空山新雨后，天气晚来秋。2022/12/262022/12/262022/12/262022/12/269、杨柳散和风，青山澹吾虑。2022/12/262022/

19、12/26Monday,December 26,202210、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2022/12/262022/12/262022/12/2612/26/2022 4:57:36 AM11、越是没有本领的就越加自命不凡。2022/12/262022/12/262022/12/26Dec-2226-Dec-2212、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2022/12/262022/12/262022/12/26Monday,December 26,202213、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。2022/12/262022/12/262022/12/262022/12/

20、2612/26/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。26 十二月 20222022/12/262022/12/262022/12/2615、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。十二月 222022/12/262022/12/262022/12/2612/26/202216、业余生活要有意义，不要越轨。2022/12/262022/12/2626 December 202217、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。2022/12/262022/12/262022/12/262022/12/26MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感感 谢谢 您您 的的 下下 载载 观观 看看专家告诉2021/8/8 星期日19