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1、 机械能及其守恒定律（新课标必修2）7 7、动能和动能定理、动能和动能定理本节的本节的重点重点内容有内容有1.1.动能的表达式动能的表达式（体会得出过程）（体会得出过程）2.2.动能定理及含义理解动能定理及含义理解3.3.动能定理的初步应用动能定理的初步应用1. 动 能物体由于物体由于运动运动而具而具有的能量叫做动能。有的能量叫做动能。lF F探 找 物 体 动 能 表 达 式设质量为设质量为mm的某物体，在与运动方的某物体，在与运动方向总相同的恒力向总相同的恒力F F的作用下发生一段位的作用下发生一段位 移移l l，速度由，速度由v v1 1增加到增加到v v2 2，如图所示。试，如图所示。
2、试 寻求这个过程中力寻求这个过程中力F F做的功与做的功与v v1 1、v v2 2的关的关系？系？F Fv v1 1v v2 2结 果 与 思 考Wmv22/2mv12/2初态和末态的表达式均为初态和末态的表达式均为“ “mvmv2 2/2”/2”， 这个这个“ “mvmv2 2/2”/2”代表什么？代表什么？2. 物 体 动 能 的 表 达 式E Ek kmmv v2 2/2/2mm为物体的质量为物体的质量v v为物体的瞬时速度为物体的瞬时速度单位：焦耳单位：焦耳（J J），），状态量状态量改变汽车的质量和速度，都能使 汽车的动能发生变化，在下面几种情 况中，汽车的动能是原来2倍的是： A
3、、质量不变，速度变为原来的2倍 B、质量和速度都变为原来的2倍 C、质量减半，速度变为原来的2倍D、质量变为原来2倍，速度减半随 堂 练 习单项单项关于动能的理解，下列说法正确 的是：A、动能不变的物体，一定处于平衡状态 B、动能不可能是负的 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、物体的加速度为零，其动能不变随 堂 练 习多项多项3. 动 能 定 理WEk2Ek1Wmv22/2mv12/2改改 写写力在一个过程中对物体所做的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功，等于物体在这个过程中动能的 变化即末动能减去初动能。变化即末动能减去
4、初动能。3. 动 能 定 理 理 解说明：说明：对任何过程的恒力、变力；匀变对任何过程的恒力、变力；匀变 速、非匀变速；直线运动、曲线运动；速、非匀变速；直线运动、曲线运动； 时间长或多过程、瞬间过程都能运用。时间长或多过程、瞬间过程都能运用。WEk2Ek1末动能末动能初初动动动动能能合力做的合力做的 功即总功功即总功小 结1 1、物体的、物体的动能表达式：动能表达式：2 2、动能定理：、动能定理：E Ek kmmv v2 2/2/2W合Ek2Ek1W合mv22/2mv12/2A. 常 规 题一架喷气式飞机，质量为一架喷气式飞机，质量为 mm=5000kg,=5000kg,起飞过程中从静止开始
5、滑跑起飞过程中从静止开始滑跑 的路程为的路程为l l=530m=530m时，达到起飞速度时，达到起飞速度 v v=60m/s=60m/s。在此过程中飞机受到的平均。在此过程中飞机受到的平均 阻力阻力F F阻阻是飞机重量的是飞机重量的0.020.02倍倍（k k=0.02=0.02）。）。 求飞机受到的牵引力求飞机受到的牵引力F F。（g g取取1010m/sm/s2 2) )答答 案案1.8101.8104 4N N应用动能定理解题一般步骤应用动能定理解题一般步骤（尤其是变力功、曲线运动尤其是变力功、曲线运动）： 1.1.明确对象和过程明确对象和过程：（通常是单个物体）：（通常是单个物体）2.
6、2.作二分析：作二分析： 受力分析受力分析 运动情况及过程分析运动情况及过程分析, ,确定初、末速度确定初、末速度3.3.确定各力做功及正负确定各力做功及正负4.4.建方程：建方程：W合mv22/2mv12/2小 结随 堂 练 习一辆质量为m、速度为v0的汽 车在关闭发动机后在水平地面上滑 行了距离l后停下，试求汽车受到的 阻力F阻大小。答答 案案mvmv0 02 2/2l/2lA、B两物体放在光滑的水平面上 ，分别在相同的水平恒力作用下，由静 止开始通过相同的位移，若A的质量大 于B的质量，则在这一过程中： A.A获得的动能大 B.B获得的动能大 C.A、B获得的动能一样大 D.无法比较谁获
7、得的动能大F F随 堂 练 习单项单项同一物体分别从高度相同，同一物体分别从高度相同， 倾角不同的光滑斜面的顶端滑倾角不同的光滑斜面的顶端滑 到底端时，相同的物理量是：到底端时，相同的物理量是： A.A.动能动能 B.B.速度速度 C.C.速率速率 D.D.重力所做的功重力所做的功随 堂 练 习多项多项 第 二 课 时动能定理的应用举例动能定理的应用举例知识点：动能定理知识点：动能定理W合Ek2Ek1W合mv22/2mv12/2W=WW=W1 1+W+W2 2+W+W3 3+ +W=FW=F合合lcoslcos 方法指导：方法指导：涉及涉及只关注只关注某过程的初、末状态，不需考虑过程细节，某过
8、程的初、末状态，不需考虑过程细节，尤其尤其是求变力功、曲线运动、多过程、瞬间过程更有优势！是求变力功、曲线运动、多过程、瞬间过程更有优势！一质量为1kg的物体被人用手 由静止向上提高1m，这时物体的速 度是2m/s，下列说法正确的是： A、手对物体做功10J B、合外力对物体做功12J C、合外力对物体做功2J D、物体克服重力做功2J单项单项足球运动员用力踢质量为0.3kg的 静止足球，使足球以10m/s的速度飞出 ，假定脚踢足球时对足球的平均作用 力为400N，球在水平面上运动了20m 后停止，那么人对足球做的功为： A、8000J B、4000J C、15J D、无法确定B. 变 力 功
9、单项单项一质量为一质量为 mm的小球，用长为的小球，用长为L L的轻的轻 绳悬挂于绳悬挂于O O点。小球在水平拉力点。小球在水平拉力F F作用作用 下，从平衡位置下，从平衡位置P P点很点很缓慢缓慢地移动到地移动到Q Q 点，细线偏离竖直方向的角度为点，细线偏离竖直方向的角度为， 如图所示。则拉力如图所示。则拉力F F做的功是做的功是： A. A. mgLcosmgLcos B. mgL(1B. mgL(1coscos) ) C. C. FLcosFLcos D. FLD. FL单项单项一辆汽车的质量为一辆汽车的质量为mm，从静止开，从静止开 始起动，沿水平路面前进了始起动，沿水平路面前进了x
10、 x后，达到后，达到 了最大行使速度了最大行使速度v vmaxmax，设汽车的牵引力，设汽车的牵引力 功率保持不变，所受阻力为车重的功率保持不变，所受阻力为车重的k k倍倍 ，求：，求：（1 1）汽车的牵引力功率）汽车的牵引力功率（2 2）汽车从静止开始到匀速运动所需时间）汽车从静止开始到匀速运动所需时间答答 案案(1)(1)kmgvkmgvmaxmax（2 2）（）（v vmaxmax2 2+2kgx+2kgx）/2kgv/2kgvmaxmax运动员用力将一质量为m的铅球 从离地为h高处以初速度v0斜向上推出 ，当它落到地面时速度为v，则在此过 程中铅球克服空气阻力所做的功等于 ： A、mg
11、h-mv2/2-mv02/2 B、-mv2/2-mv02/2-mgh C、mgh+mv02/2-mv2/2 D、mgh+mv2/2-mv02/2C. 曲 线 运 动单项单项如图所示，物体从高为如图所示，物体从高为h h的斜面的斜面 体的顶端体的顶端A A由静止开始滑下，滑到水由静止开始滑下，滑到水 平面上的平面上的B B点静止，点静止，A A到到B B的水平距离的水平距离 为为S S，求：，求： 物体与接触面间的动摩擦因数（物体与接触面间的动摩擦因数（已知已知：斜面体和水平面都由同种材料制成，：斜面体和水平面都由同种材料制成， 未知未知）D. 多 过 程答答 案案h/sh/s如图如图4 4所示
12、，所示，ABAB为为1/41/4圆弧轨道，圆弧轨道， 半径为半径为R R=0.8m=0.8m，BCBC是水平轨道，长是水平轨道，长 l l=3m=3m，BCBC处的摩擦系数为处的摩擦系数为 =1/15=1/15，今，今 有质量有质量mm=1kg=1kg的物体，自的物体，自A A点从静止起点从静止起 下滑到下滑到C C点刚好停止。求物体在轨道点刚好停止。求物体在轨道 ABAB段所受的阻力对物体做的功。段所受的阻力对物体做的功。 答答 案案6J6J质量为质量为mm的钢球从离坑面高的钢球从离坑面高HH的高的高 处自由下落，钢球落入沙中，陷入处自由下落，钢球落入沙中，陷入h h后后 静止，则沙坑对钢球
13、的平均阻力静止，则沙坑对钢球的平均阻力F F阻阻大大 小是多少？小是多少？h hHH答答 案案mg(H+h)/hmg(H+h)/h 质量300 t的火车，在恒定的额定功率下由 静止出发，运动中受到一个恒定不变的阻 力作用，经过103s，行程12km后达到最大 速度72km/h，求列车的额定功率和它所受 的阻力在从速度为零达到速度最大这一过程中，火车牵引力做功Pt，阻力做功 ，对火车这一运动过程由动能定理得： 在火车的速度达最大时 解得火车所受的阻力 （N），火车的额定功率 （W）【讨论】本例在计算牵引力做功时用pt计算，为什么不用 Fs计算应用动能定理解题一般步骤应用动能定理解题一般步骤（尤其
14、是变力功、曲线运动尤其是变力功、曲线运动）： 1.1.明确对象和过程明确对象和过程：（通常是单个物体）：（通常是单个物体）2.2.作二分析：作二分析： 受力分析受力分析 运动情况及过程分析运动情况及过程分析, ,确定初、末速度确定初、末速度3.3.确定各力做功及正负确定各力做功及正负4.4.建方程：建方程：W合mv22/2mv12/2小 结高 考 是 怎 样 考 的一物块由静止开始从粗糙斜面上的某一物块由静止开始从粗糙斜面上的某 点加速下滑到另一点，在此过程中重力对物点加速下滑到另一点，在此过程中重力对物 块做的功等于块做的功等于（0505辽宁）辽宁）： A A物块动能的增加量物块动能的增加量 B B物块重力势能的减少量与物块克服物块重力势能的减少量与物块克服 摩擦力做的功之和摩擦力做的功之和 C C物块重力势能的减少量和物块动能物块重力势能的减少量和物块动能 的增加量以及物块克服摩擦力做的功之和的增加量以及物块克服摩擦力做的功之和 D D物块动能的增加量与物块克服摩擦物块动能的增加量与物块克服摩擦 力做的功之和力做的功之和单项单项当重力对物体做正功时，物体的 重力势能和动能可能的变化情况，下 面哪些说法正确：A、重力势能一定增加，动能一定减小 B、重力势能一定减小，动能一定增加 C、重力势能不一定减小，动能一定增加 D、重力势能一定减小，动能不一定增加随 堂 练 习单项单项
