《2019-2020学年高中物理新教材人教版必修第二册课件：第八章机械能守恒定律 第3节动能和动能定理》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019-2020学年高中物理新教材人教版必修第二册课件：第八章机械能守恒定律 第3节动能和动能定理（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3节 动能和动能定理 这些物体动能变化的原因是什么 动能如何定量表述 这些物体动能变化的原因是什么 动能如何定量表述 外力做功外力做功动能的变化动能的变化 感知动能感知动能 F v1 F v2 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v1增 加到v2 试寻求这个过程中外力做的功与动能的关 系 情景情景1 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 FN l F v2 F v1 f f G FN 情景情景2 2 理论探究 F v1 F v2 l 情景情景1 1 G FN 1 外力对物体做的功是多大
2、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 v2 F v1 f f G FN 情景情景2 2 理论探究 F v1 F v2 l 情景情景1 1 G FN F v1 F v2 l 情景情景1 1 G FN l F v2 F v1 f f G FN 情景情景2 2 动能 初态和末态的表达式均为 这个 代表什么 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 简化简化 A B 纷繁复杂的物理现象背后隐藏着简单的规律 情景情景3 3 F v1 F v2 l 情景情景1 1
3、 G FN l F v2 F v1 f f G FN 情景情景2 2 G O A B 1 概念 物体由于运动而具有的能量 2 大小 Ek mv2 2 3 单位 J 1J 1kg m2 s2 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 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 4 理解 1 1 因果关
4、系因果关系 前因后果前因后果 2 数量关系 功能互求 3 3 同一性同一性 l l 与与v v 相对相对同一参考系同一参考系 通常选通常选地面地面 W 0 Ek2 Ek1 Ek 0 W 0 Ek2 Ek1 Ek 0 加深拓展 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 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 动能定理动能定理 G FN
5、 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 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 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 动能定理动能定理 动能动能 动动 能能 动动 能能 定定 理理 课堂小结 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
6、k mv2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Ek与时间t的关系图象是 A ADCB 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
7、二 对动能定理的理解 D 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 题组三 动能定理的基本应用 题5 质量M 4 0 104 kg的飞机 从静止开始沿平直的跑道滑行 当滑行距离L 1 6 103 m时 达到起飞速度v 60 m s
8、 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 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W1 速度从2v增大到3v 合外力做功为W2 则W1与W2的比值为 A
9、1 1B 1 3 C 3 5 D 4 9 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 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v0增加到最大速度vm 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 F
10、lsin C mgl 1 cos D Fl 1 sin C 题组五 用动能定理解决多过程问题 1 水平面问题 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v0 落地时速度为vt 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 mvt2 mgh D mv02 ACD 2 竖直面问题 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
11、体上升 下落过程中动 能Ek随h的变化如图所示 重力加速度取10 m s2 该物体的质量为 A 2 kg B 1 5 kgC 1 kg D 0 5 kg C 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 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
12、曲面问题 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1 2 3 C 落地时重力的瞬时功率之比为1 2 3 D 从抛出到落地的过程中 动能的变化量之比为1 2 3 C 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
13、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 s2 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 谢谢
