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1、动能动能定理 流水推动水力涡轮发电机做功发电 所以流动的水具有能量 物体由于运动而具有的能量叫动能 它与物体的质量和速度有关 1 光滑水平面上一物体原来静止 质量为m 此时动能是多少 2 在恒定外力F作用下 物体发生一段位移s 得到速度v 这个过程中外力做功多少 物体获得了多少动能 动能与质量和速度的定量关系 物体的动能等于物体的质量与物体速度二次方的乘积的一半 2 动能公式 结论 物体的质量越大 速度越大 它的动能就越大 外力做功 外力做功使物体获得动能 请思考 1 动能是标量还是矢量 2 动能的国际单位是什么 3 功是过程量 动能也是过程量吗 Noproblem 对动能概念及公式的理解 试
2、比较下列每种情况下 甲 乙两物体的动能 除下列给出点外 甲 乙其他情况相同 物体甲的速度是乙的两倍 物体甲的质量是乙的两倍 物体甲做直线运动 乙做曲线运动 物体甲向北运动 乙向南运动 总结 动能是标量 与速度方向无关 动能与速度的平方成正比 因此速度对动能的影响更大 赛车本身质量并不很大 但由于它的行驶速度极快 所以它仍具有很大的动能 无论与什么东西相撞 都会发生严重的事故 我国发射的第一颗人造地球卫星质量是173千克 轨道速度是7 2km s 它的动能约为4 48 109焦 东方红号 3 动能定理 1 动能定理的推导 水平面光滑 思考 这种情况下 外力做功与动能间又存在什么关系 外力F做功
3、外力做的功等于物体动能的变化 A B 合力所做的功等于物体动能的变化 2 对动能定理的理解 合力所做的功 动能的变化 3 动能定理的适用范围 恒力 变力 直线运动 曲线运动 例1 一架喷气式飞机 质量m 5 0 103kg 起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s 5 3 102m时 达到起飞速度v 60m s 在此过程中受到的平均阻力是飞机重量的0 02倍 0 02 求飞机受到的牵引力 g 10m s2 s F f 例题 例2 足球运动员用力将质量为0 5kg的足球踢出 踢出时的速度为20m s 使足球在水平草坪地面上运动40m而停止 已知运动员对球的平均作用力为100N 计算中g 10m s2
4、空气阻力不计 求运动员对足球做的功 求足球在水平草坪地面上运动时受到的阻力 1 一物体做变速运动时 下列说法正确的是 A 合外力一定对物体做功 使物体动能改变B 物体所受合外力一定不为零C 合外力一定对物体做功 但物体动能可能不变D 物体加速度一定不为零 BD 巩固练习 2 任何一辆汽车在相同制动力作用下从刹车到静止通过的路程决定于 A初动能B加速度C惯性 3 材料相同的两个滑块 它们的质量m甲 m乙 在同一粗糙的水平面上以相同的初速度运动 则两滑块的滑行距离 A甲比乙大B乙比甲大C甲 乙一样大D无法确定 C A 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
5、功 求出这些力的功的代数和 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 动能定理的应用步骤 动能的值是相对的 这是因为速度这个物理量是相对的 对于所选不同的参照物 速度的值是不同的 因此动能的值也是相对的 说明 我们知道 运动是相对的 当鸟儿与飞机相对而行时 虽然鸟儿的速度不是很大 但是飞机的飞行速度很大 这样对于飞机来说 鸟儿的速度就很大 速度越大 撞击的力量就越大 比如一只0 45千克的鸟 撞在速度为每小时80千米的飞机上时 就会产生1500牛顿的力 要是撞在速度为每小时960千米的飞机上 那就要产生21 6万牛顿的力 如果是
6、一只1 8千克的鸟撞在速度为每小时700千米的飞机上 产生的冲击力比炮弹的冲击力还要大 所以浑身是肉的鸟儿也能变成击落飞机的 炮弹 1962年11月 赫赫有名的 子爵号 飞机正在美国马里兰州伊利奥特市上空平稳地飞行 突然一声巨响 飞机从高空栽了下来 事后发现酿成这场空中悲剧的罪魁就是一只在空中慢慢翱翔的天鹅 鸟击落飞机 在我国也发生过类似的事情 1991年10月6日 海南海口市乐东机场 海军航空兵的一架 014号 飞机刚腾空而起 突然 砰 的一声巨响 机体猛然一颤 飞行员发现左前三角挡风玻璃完全破碎 令人庆幸的是 飞行员凭着顽强的意志和娴熟的技术终于使飞机降落在跑道上 追究原因还是一只迎面飞来
7、的小鸟 瞬间的碰撞会产生巨大冲击力的事例 不只发生在鸟与飞机之间 也可以发生在鸡与汽车之间 如果一只1 5千克的鸡与速度为每小时54千米的汽车相撞时产生的力有2800多牛顿 一次 一位汽车司机开车行使在乡间公路上 突然 一只母鸡受惊 猛然在车前跳起 结果冲破汽车前窗 一头撞进驾驶室 并使司机受了伤 可以说 汽车司机没被母鸡撞死真算幸运 鸟本身速度不快 质量也不大 但相对于飞机来说 由于飞机速度很快 所以它们相互靠近的速度很快 因此 鸟相对飞机的速度很快 具有很大的相对动能 当两者相撞时 会造成严重的空难事故 课堂总结 1 动能 2 动能定理 3 动能定理的适用范围 作业 练习三4 5 6 7 合力所做的功等于物体动能的变化
