《动能和动能定理》课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第,3,节 动能和动能定理,第3节 动能和动能定理,1,这些物体动能变化的原因是什么？动能如何定量表述？,外力做功,？,动能的变化,感知动能,这些物体动能变化的原因是什么？动能如何定量表述？外力做功？动,2,F,v,1,F,v,2,l,光滑水平面上，质量为,m,的物体，在与运动方向总相同的恒力,F,的作用下发生一段位移,l,，速度由,v,1,增加到,v,2,。试寻求这个过程中外力做的功与动能的关系。,情景,1,若,地面粗糙,，物体所受,摩擦力恒为,f,，这个过程中,外力做的功与动能的关系,又会如何？,G,F,N,l,F,v,2,F,v,1,f,f,G,F,N,情景,2,理论探究,Fv1Fv2l 光滑水平面上，质量为m的物体，,3,F,v,1,F,v,2,l,情景,1,G,F,N,1,外力对物体做的功是多大？,2,物体的加速度是多大？,3,物体的初速度、末速度、位移之间有什么关系？,4,结合上述三式能推导出什么关系式？,l,F,v,2,F,v,1,f,f,G,F,N,情景,2,理论探究,Fv1Fv2l情景1GFN1外力对物体做的功是多大？lFv,4,F,v,1,F,v,2,l,情景,1,G,F,N,Fv1Fv2l情景1GFN,5,F,v,1,F,v,2,l,情景,1,G,F,N,l,F,v,2,F,v,1,f,f,G,F,N,情景,2,Fv1Fv2l情景1GFNlFv2Fv1ffGFN情景2,6,动能,初态,和,末态,的表达式均为“,”,，这个“,”,代表什么？,动能初态和末态的表达式均为“,7,上述结论的推导是在,恒力做功、直线运动,过程中得出的，若做功过程对应一个,曲线运动,的路径，该结论还成立吗？,G,O,简化,？,A,B,上述结论的推导是在恒力做功、直线运动过程中得出的，若做功过程,8,纷繁复杂的物理现象,背后隐藏着,简单的规律,情景,3,F,v,1,F,v,2,l,情景,1,G,F,N,l,F,v,2,F,v,1,f,f,G,F,N,情景,2,G,O,A,B,纷繁复杂的物理现象背后隐藏着简单的规律情景3Fv1Fv2l情,9,(1),概念：,物体由于运动而具有的能量,(2),大小：,E,k,=,mv,2,/2,(3),单位：,J 1J=1kgm,2,/s,2,(4),动能是标量，是状态量,(5),动能具有相对性，只能取正值,动能 动能定理,1,、动能：,高速飞行的子弹有很大的杀伤力，二战中法国飞行员误抓敌机射来的子弹却安然无恙，是何原因？,质量一定的物体,1,速度变化，动能是否一定变化？,2,动能变化，速度是否一定变化？,知识建构,(1)概念：物体由于运动而具有的能量动能 动能定理1、动,10,2,、动能定理：,力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。,3,：表达式：,合力做的功,末态的动能,初态的动能,2、动能定理：力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过,11,4,、理解：,(1),因果关系,:,前因后果,(2),数量关系,:,功能互求,(3),同一性,:,l,与,v,相对,同一参考系,-,通常选,地面,W,0,，,E,k2,_ E,k1,，,E,k,0,W,0,，,E,k2,_ E,k1,，,E,k,0,加深拓展,4、理解：(1)因果关系:前因后果(2)数量关系:功,12,【,例,1】,如图,为高速摄影机拍摄到的子弹,穿过苹果瞬间的照片。子弹击中苹果前的,瞬间速度,约为,900m/s,，穿出苹果瞬间的速,度,约为,为,800m/s,，,子弹的质量约为,20g,，,在苹果中穿行的路径约为,10cm,。试估算子,弹穿过苹果的过程中对苹果的平均冲力？,拓展应用,【例1】如图为高速摄影机拍摄到的子弹拓展应用,13,解：对子弹由动能定理有,1,选对象,v,2,确定各力做功,4,列方程,2,受力分析,动能定理,G,F,N,由牛顿第三定律，苹果受的平均冲力为,3,分析运动，定初末,f,解：对子弹由动能定理有1 选对象v24列方程2动能定理GF,14,总结：,动能定理解题步骤,1,、定对象，,选过程,；,2,、析受力，算总功；,3,、知运动，定初末；,4,、列方程，细求解。,总结：动能定理解题步骤,15,1,定义：物体由于运动而具有的能，叫动能,2,公式：,3,动能是标量，是状态量,4,单位：焦（,J,）,1,内容：合外力所做的功等于物体动能的变化,2,表达式：,3,解题步骤：,（,1,）定对象，选过程；,（,2,）析受力，算总功；,（,3,）知运动，定初末；,（,4,）列方程，细求解。,动能定理,动能,动能,动能定理,课堂小结,1定义：物体由于运动而具有的能，叫动能1内容：合外力所做,16,题,1,关于动能的理解,，,下列说法正确的是（）,A.动能是普遍存在的机械能的一种基本形式，运动物体都具有动能,B.公式E,k,=,mv,2,中，v是物体相对于地面的速度，且动能总是正值,C.一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化,D.动能不变的物体，一定处于平衡状态,AC,常考题型,题组,一,对动能和动能变化量的理解,题1 关于动能的理解，下列说法正确的是（）AC常考题型题,17,题,2,从地面竖直向上抛出一只小球，小球运动一段时间后落回地面。忽略空气阻力，该过程中小球的动能,E,k,与时间,t,的关系图象是（）,A,A,D,C,B,题2 从地面竖直向上抛出一只小球，小球运动一段时间后落回地面,18,题,3,关于做功和物体动能变化的关系，下列说法正确的是（）,A.只要有力对物体做功，物体的动能就增加,B.只要物体克服阻力做功，它的动能就减少,C.动力和阻力都对物体做功，物体的动能一定变化,D.力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差,题组二对动能定理的理解,D,题3 关于做功和物体动能变化的关系，下列说法正确的,19,题,4,某雪上项目运动员在一次自由式滑雪空中技巧比赛中，沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1 900 J，他克服阻力做功100 J，他在此过程中（）,A.,动能增加了,1 900 J B.,动能增加了,2 000 J,C.,重力势能减小了,1 900 J D.,重力势能减小了,2 000 J,C,【解题通法】,一,种力做的功对应着一种形式的能的变化,（1）根据重力做功判断重力势能的变化。,（2）根据合力做功判断动能的变化。,题4 某雪上项目运动员在一次自由式滑雪空中技巧比,20,题组三动能定理的,基本,应用,题,5,质量M=4.010,4,kg的飞机，从静止开始沿平直的跑道滑行，当滑行距离L=1.610,3,m时，达到起飞速度v=60 m/s。问：,（1）起飞时飞机的动能多大？,（2）若不计滑行过程中所受的阻力，则飞机受到的牵引力为多大？,应用动能定理解题的步骤,（,1,）确定研究对象和研究过程，动能定理的研究对象一般是单个物体，如果是系统，那么系统内的物体运动状态要一致。,（2）对研究对象进行受力分析。,（3）写出该过程中合力做的功或分别写出各个力做的功（注意功的正负）。如果研究过程中物体的受力情况有变化，要分别写出在各个阶段中力做的功。,（4）写出物体的初、末动能。,（5）按照动能定理列式并求解。,题组三动能定理的基本应用题5 质量M=4.01,21,06,2019,济南一中高一检测飞机起飞过程中，速度从v增大到2v，合外力做功为W,1,；速度从2v增大到3v，合外力做功为W,2,。则W,1,与W,2,的比值为（）,A.11B.13 C.35 D.49,C,易误警示：,功与能量变化相对应,，,合力做功之比等于动能变化量之比，不等于动能之比，也不等于速度或速度变化量之比。,062019济南一中高一检测飞机起飞过程中,22,题组四用动能定理解决变力做功问题,题7,2019,北京师大附中高一期末多选质量为m的汽车在平直公路上行驶，发动机的功率P和汽车所受阻力的大小f均恒定不变。在时间t内，汽车的速度由v,0,增加到最大速度v,m,，汽车前进的距离为s，则在这段时间内可以表示发动机所做功W的计算式为（）,AD,题组四用动能定理解决变力做功问题题72019,23,题,8,一,质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，如图所示。则力F所做的功为（）,A.mglcos,B.Flsin,C.mgl（1-cos）,D.Fl（1-sin）,C,题8 一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点,24,题组五用动能定理解决多过程问题,1,水平面问题,题组五用动能定理解决多过程问题1 水平面问题,25,题,10,某人用力将,一,质量为m,的物体从离地面高度为h的地方竖直上抛，物体上升的最大高度为H（相对于抛出点）。设物体抛出时初速度为v,0,，落地时速度为v,t,，那么此人在抛出物体过程中（抛出过程重力做功忽略不计）对物体所做的功为（空气阻力不计）（）,A.mgH B.mgh C.mv,t,2,-mgh D.,mv,0,2,ACD,2,竖直面问题,题10 某人用力将一质量为m的物体从离地面高度为h的地方竖直,26,题,11,2019,全国卷从地面竖直向,上抛出一,物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用。距地面高度h在3 m以内时，物体上升、下落过程中动能E,k,随h的变化如图所示。重力加速度取10 m/s,2,。该物体的质量为（）,A.,2,kg,B.,1.5,kg,C.,1,kg,D.,0.5,kg,C,题112019全国卷从地面竖直向上抛出一物体，物体在,27,题,12,2016,浙江卷多选如图所示为一滑草场,。,某条滑道由上下两段高均为h，与水平面间的夹角分别为45和37的滑道组成，滑草车与草地之间的动摩擦因数为。质量为m的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑，经过上、下两段滑道后，最后恰好静止于滑道的底端（不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失，sin 37=0.6，cos 37=0.8）。则（）,AB,3,斜面问题,题122016浙江卷多选如图所示为一滑草场。某条滑,28,动能和动能定理课件,29,（1）物体到达B点时的速度大小。,（2）物体在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功。,4,曲面问题,（1）物体到达B点时的速度大小。4 曲面问题,30,题组六用动能定理解决曲线运动类问题,14题,2019,河南商丘,一中高一检测如图7-7-7所示，D、E、F、G为地面上间距相等的四点，三个质量相等的小球A、B、C分别在E、F、G的正上方不同高度处，以相同的初速度水平向左抛出，最后均落在D点。若不计空气阻力，则可判断A、B、C三个小球（）,A.,初始离地面的高度比为1,2,3,B.落地时的速度大小之比为123,C.落地时重力的瞬时功率之比为123,D.从抛出到落地的过程中，动能的变化量之比为123,C,题组六用动能定理解决曲线运动类问题14题2019河南商,31,动能和动能定理课件,32,题,15,如图是滑板运动的轨道,，,BC,和,DE是两段光滑圆弧形轨道，BC段的圆心为O点，圆心角为60，半径OC与水平轨道CD垂直，水平轨道CD段粗糙且长8 m。某运动员从轨道上的A点以3 m/s的速度水平滑出，在B点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧轨道BC，经CD轨道后冲上DE轨道，到达E点时速度减为零，然后返回。已知运动员和滑板的总质量为60 kg，B、E两点相对于水平面CD的竖直高度分别为h和H，且h=2 m，H=2.8 m，g取10,m/s,2,，求：,（1）运动员从A到达B点时速度的大小,。,（2）轨道CD段的动摩擦因数。,（3）通过计算说明，第一次返回时，运动员能否回到B点。,如能，请求出回到B点时速度的大小；如不能，则最后停在何处？,【点拨】运动员在运动过程,中，,由于曲面的限制，可能在曲面内做往复运动，多次经过CD段，此过程重力做功只与初末高度差有关，摩擦力做功与路程有关。,