高一物理教科版必修2教课件：4《动能动能定理》

欢迎进入物理课堂 4 动能动能定理 海啸 一 动能 1 定义 物体由于运动而具有的能量叫动能 动能与物体的速度和质量的关系 设一个物体的质量为m 该物体在沿运动方向上的恒力F 合力 的作用下发生一段位移x 速度由v1增大到v2 x 力F做的功 由牛顿第二定律可知 由运动学公式可知 由以上三式可得功与质量和速度的关系 2 动能的表达式 动能是标量 国际单位是焦耳 J 例题 质量10g 以0 8km s的速度飞行的子弹 质量60kg 以10m s的速度奔跑的运动员 二者相比 那一个的动能大 解 子弹的动能 运动员的动能 二 合外力做功和动能的变化 由于 又 可得 合外力所做的功等于物体动能的变化 这一关系称为动能定理 活动 验证动能定理 15 50cm 21 60cm 28 61cm 36 70cm 45 75cm 55 75cm 66 77cm 已知 相邻两计数点的时间间隔为0 1s 木块所受拉力为0 2N 小车的质量为200g 计算合力做的功和小车的动能变化 填入表格 1 W合 0 Ek2 Ek1 Ek 0 2 W合 0 Ek2 Ek1 Ek 0 对动能定理的理解 汽车启动 汽车刹车 4 既适用于恒力做功 也适用于变力做功 3 既适用于直线运动 也适用于曲线运动 三 动能定理的应用 例1 为了安全 在公路上行驶的汽车间应保持必要的距离 已知某高速公路的最高限速vmax 120km h 假设前方车辆突然停止 后车司机发现这一情况 从发现情况到进行制动操作 汽车通过的位移为17m 制动时汽车受到的阻力为其车重的0 5倍 该高速公路上汽车间的距离至少应为多大 g取10m s2 1 恒力做功 解 制动时 路面阻力对汽车做负功 根据动能定理得 可得汽车制动后滑行的距离为 该高速公路上汽车间的距离至少是 2 计算变力做功 例2 一质量为m的小球 用长为L的轻绳悬挂于O点 小球在水平拉力F作用下 从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点 如图所示 则拉力F所做的功为 A mgLcos B mgL 1 cos C FLcos D FL F O P Q l B 例3 1998年世界杯上 英阿大战中 希勒和巴蒂各踢了一个点球 当时统计巴蒂的那脚点球速度达到了216km h 查阅资料可知足球的质量为410克 求 巴蒂罚点球时 对足球做了多少功 答案 738J 例4 在h高处 以初速度v0向水平方向抛出一小球 不计空气阻力 小球着地时速度大小为 C 不涉及物理运动过程中的加速度和时间 而只与物体的初末状态有关 在涉及有关的力学问题时 优先应用动能定理 应用动能定理解题的步骤 1 明确研究对象及所研究的物理过程 2 对研究对象进行受力分析 并确定各力所做的功 求出这些力做功的代数和 3 确定始 末态的动能 未知量用符号表示 根据动能定理列出方程W总 Ek2 Ek1 4 求解方程 分析结果 1 关于做功和物体动能变化的关系 下列说法不正确的是 A 只要动力对物体做功 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 外力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差D 动力和阻力都对物体做功 物体的动能一定变化 C 2 一学生用力踢质量为1kg的足球 使球从静止开始以10m s的速度水平飞出 设该学生踢球时对球的平均作用力为200N 球在水平方向上运动了20m 则该学生对球做的功是 A 50JB 100JC 200JD 4000J A 3 一粒子弹以700m s的速度打穿第一块木板后速度降为500m s 若让它继续打穿第二块同样的木板 则子弹的速度变为m s 木板对子弹的阻力恒定 提示 穿过两块木板时克服阻力做的功相同 不是速度的减少量相同 100 4 在20m高处 某人将2kg的铅球以15m s的速度 水平 抛出 那么此人对铅球做的功是多少 答案 225J 5 质量为m的物体 静止于倾角为 的光滑斜面底端 用平行于斜面方向的恒力F作用于物体上使之沿斜面向上运动 当物体运动到斜面中点时撤去外力 物体刚好能滑行到斜面顶端 则恒力F的大小为多大 答案 1 动能 2 动能定理 3 动能定理的适用范围 外力对物体所做的总功等于物体动能的变化 4 应用动能定理解题的步骤 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全