资源简介

(共22张PPT)
第八章
机械能守恒定律
第三节
动能和动能定理
2020-2021学年度人教版高中物理必修2
问题：空中飞行的飞机和比赛中的摩托车，谁的动能大呢？
物体由于运动而具有的能叫动能。
新课导入
思考：物体的动能与哪些因素有关？
演示实验
动能与物体的质量m和运动的速度v有关，且质量越大，速度越大，动能越大。
探究新知
功是能量转化的量度，重力做功对应于重力势能的变化，弹簧弹力做功对应于弹性势能的变化。那么动能和力做功有关吗？
例如：炮弹在炮筒内推力的作用下速度越来越大，动能增加，这种情况下推力对物体做了功。
动能的表达式
探究新知
【问题1】
光滑水平面上，质量为m的物体，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。试求这个过程中合外力做的功。
【解析】根据牛顿第二定律有:
F＝ma
速度与位移的关系式：
得：
=ma×
整理得：
WF＝Fl
m
m
F
V1
V2
动能的表达式
【问题2】粗糙水平面上，质量为m的物体，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，已知阻力恒定为f，试求这个过程中合外力做的功。
【解析】根据牛顿第二定律有:
F-f＝ma
速度与位移的关系式：
得：
=ma×
整理得：
W合＝(
F-f
)l
动能的表达式
WF
=
Fl
=
-
mv12
1
2
mv22
1
2
W合=Fl-Ff
l
=
-
mv12
1
2
mv22
1
2
很可能是一个具有特殊意义的物理量
表示物体的动能
动能的表达式
1.定义：物体由于物体运动而具有的能量。
3.单位：焦耳（J）
1J=1kg·m2/s2
2.表达式：
4.标量：遵从代数运算法则，且只有正值。
5.状态量:对应某一时刻或某一位置，动能具有相对性。
动能的表达式
2016年8月16日，我国成功发射首颗量子科学实验卫星“墨子号”，它的质量为631
kg，某时刻它的速度大小为
7.6
km/s，此时它的动能是多少？
思考讨论
动能定理
1.
内容：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。
W合＝Ek2－Ek1
合力的功
末动能
初动能
2.
表达式：
W合＝ΔEk
探究新知
(1)合力做正功，即W合＞０，Ek2＞Ek1
，动能增大；
(2)合力做负功，即W合＜０，Ek2＜Ek1
，动能减小。
4.动能定理的适用范围：
(1)恒力做功或变力做功；
(2)直线运动或曲线运动；
(3)单个物体或多个物体；
(4)一个过程或全过程。
3.对动能定理表达式
的说明：
W合＝Ek2－Ek1
动能定理
【例题
1】一架喷气式飞机，质量
m
为
7.0×104
kg，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移
l
达到
2.5×103m
时，速度达到起飞速度
80
m/s。在此过程中，飞机受到的平均阻力是飞机所受重力的1/50。g
取10
m/s2
，求飞机平均牵引力的大小。
F牵
F阻
l
x
o
v
例题讲解
【解析】
以飞机为研究对象，
设飞机滑跑的方向为x轴正方向。飞机的初动能Ek1＝0，末动能
，合力
F
做的功
根据动能定理
,有
由于
把数值代入后得到
飞机平均牵引力的大小是
1.04×105N。
例题讲解
【例题2】人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。设某次打夯符合以下模型：两人同时通过绳子对重物各施加一个力，力的大小均为320
N，方向都与竖直方向成37°，重物离开地面30
cm后人停止施力，最后重物自由下落把地面砸深2
cm。已知重物的质量为50
kg，
g取10
m/s2，
cos
37°＝0.8。求：
（1）重物刚落地时的速度是多大？
（2）重物对地面的平均冲击力是多大？
例题讲解
【解析】（1）两根绳子对重物的合力
F合＝
2
F
cos
37°＝2×320×0.8
N＝512
N
由A至E的过程中，应用动能定理可得
（2）由E到F的过程中，应用动能定理可得
重物落地时的速度大小为2.5
ｍ/s，对地面的平均冲击力的大小为8.3
×
103
Ｎ
H
B
A
mg
T合
mg
C
D
E
F
例题讲解
1，（2021·江苏淮安市·高一月考）关于物体的动能，下列说法正确的是（　　）
A．物体的质量、速度不变，其动能一定不变
B．物体的动能不变，其速度一定不变
C．两个物体中，速度大的动能也大
D．某一过程中物体的速度变化，其动能一定变化
A
课堂练习
2.（2021·浙江高一月考）若物体在运动过程中受到的合外力不为零，经过一段时间，则（　　）
A．物体的动能可能不变
B．物体的动能一定变化
C．物体的加速度一定变化
D．物体速度方向一定变化
A
3.（2021·福建省福州格致中学高一月考）三个相同的小球a、b、c从相同高度开始运动，c水平抛出，b自由下落，a沿光滑斜面静止开始滚动。则（　　）
A．三个球落地的时间相同
B．三个球落地时的速度大小相同
C．落地时的重力的瞬时功率b球大于c球
D．c球落地时动能最大
D
4.(2020·河南高一月考）质量为m的汽车在平直路面上以大小为v的速度匀速行驶，急刹车后滑行的最大距离为s。若该汽车装上质量为m的货物后在同样的平直路面上以大小为4v的速度匀速行驶，不计空气阻力，且汽车受到的阻力与质量成正比，则其急刹车后滑行的最大距离为（　　）
A．2s
B．4s
C．8s
D．16s
D
3.单位：焦耳（J）
1.物体由于运动而具有的能
1.内容：合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。
动能和动能
定理
2.表达式：
动能
动能
定理
4.标量、状态量
2.表达式：
W合＝Ek2－Ek1＝ΔEk
课堂小结
谢谢聆听

展开更多......

收起↑