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汽车碰撞测试
03.动能和动能定理
一.动能
质量为m的某物体在光滑水平面上运动，在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移l，速度由v1增加到v2，该过程中F做的功与速度有什么定量关系？
功是能转化的量度
左边是功，右边必
定代表某种能量，
考虑到它与质量和
速度有关，于是我
们把 叫做动能。
一.动能
1.定义：物体由于运动而具有的能量叫动能，用Ek表示。
2.表达式： ，单位：J
3.矢标性：动能是标量，只有大小，没有方向，动能大小与速度方向无关，且动能一定大于零。
4.瞬时性：动能是状态量，v为瞬时速度。
物体速度变化动能不一定变化，物体动能变化速度一定变化。
5.相对性：动能是相对的，选取不同的参考系动能一般不同，一般以地面为参考系。
鸟撞飞机导致飞机失事
注意：
①动能是机械能，运动物体都具有动能
②动能总是大于等于零
③两个物体速度大的动能不一定大，还与质量有关，速度加倍，动能不是加倍，速度变化，动能不一定变化（匀速圆周运动）
。
思考：若地面粗糙，功与速度的关系还是这样吗？这时W代表什么功？
这个W其实是合外力所做的功。
t
h
思考：若一质量为m的物体以初速度v0平抛，经过一段时间后下落了h的高度，速度变成vt，重力做的功W与速度有什么关系？
在曲线运动中，这个表达式也适用。我们把这个表达式叫动能定理。
二.动能定理
1.定义：合外力对物体做的功等于物体在这个过程中动能的变化。
2.表达式：
功是能转化的量度，合外力做的功是动能变化的量度。
合外力做正功，W合>0，ΔEk>0，动能增加，能量由外界传递给物体。
合外力做负功，W合<0，ΔEk<0，动能减小，能量由物体传递给外界。
3.适用范围：动能定理适用范围很广，恒力，变力，直线，曲线，单过程，多过程都适用。
注意：涉及位移优先考虑动能定理
二.动能定理
4.解题步骤
①确定研究对象(物体还是物体系统)及运动过程
②分析受力情况，运动情况，做功情况
③分析初末状态
④列式求解
例3.从地面以v0的速度竖直向上抛出一物体，不计空气阻力，重力加速度为g，以地面为重力势能的零势能面。
（1）求物体上升的最大高度h。
（2）物体的重力势能为动能的一半时，求物体离地面的高度h1。
（3）物体的重力势能和动能相等时，求物体离地面的高度h2。
（4）物体的动能是重力势能的一半时，求物体离地面的高度h3。
（5）物体的速率为v0/2时，求物体离地面的高度h4。
例4.质量为8g的子弹，以300m/s的速度射入厚度为5cm的固定木板，射穿后的速度是100m/s。子弹射穿木板的过程中受到的平均阻力是多大？
例5.我们曾在第四章中用牛顿运动定律解答过一个问题：民航客机机舱紧急出口的气囊是一条连接出口与底面的斜面，若斜面高3.2m，斜面长6.5m，质量为60kg的人沿斜面滑下时所受的阻力是240N，求人滑至底端时的速度大小，g取10m/s2。请用动能定理解答。
例6.运动员把质量为400g的足球踢出后，某人观察它在空中的飞行情况，估计上升的最大高度是5m，在最高点的速度为20m/s。不考虑空气阻力，g取10m/s2。请你根据这个估计，计算运动员踢球时对足球做的功。

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