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1、7动能和动能定理1.1. 动动 能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。在本章“1追寻守恒量”中，已经知道与物体的质量和速度有关思考：物体动能的表达式与哪几个物理思考：物体动能的表达式与哪几个物理 量有关？量有关？探究动能的表达式？重力做功WG重力势能mgh弹力做功WF合外力做功W弹性势能kx2/2动能表达式？探探 究究 物物 体体 动动 能能 表表 达达 式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
2、。试，如图所示。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推导F做功表达式的过程W=FLL= (v22 v12 )/2aa=F/mW=?结结 果果 与与 思思 考考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？W mv22 mv122.2. 物物 体体 动动 能能 的的 表表 达达 式式mm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E Ek k m
3、mv v2 2我们对动能的表达式E Ek kmvmv2/2/2的理解1、单位：焦耳（J）2、动能是标量，且只有正值，动能只与物体的速 度大小有关，与速度方向无关。3、动能是状态量.V是瞬时速度。在某一时刻，物 体具有一定的速度，也就具有一定的动能。4、动能具有相对性，对不同的参考系，物体速度 有不同的瞬时值，也就具有不同的动能，一般都以 地面为参考系研究物体的运动。1.1.关于动能的理解，下列说法正确的关于动能的理解，下列说法正确的 是：是：A A、动能不变的物体，一定处于平衡状态动能不变的物体，一定处于平衡状态 B B、动能不可能是负的动能不可能是负的 C C、一定质量的物体，动能变化时，速
4、度一一定质量的物体，动能变化时，速度一 定变化；但速度变化时，动能不一定变化定变化；但速度变化时，动能不一定变化 D D、物体的加速度为零，其动能不变物体的加速度为零，其动能不变随随 堂堂 练练 习习多项多项总结：动能是标量，与速度方向无关，只与物体的质量及其速度大小有关。2. 2. 改变汽车的质量和速度，都能使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，汽车的动能是原来况中，汽车的动能是原来2 2倍倍的是的是： A A、质量不变，速度变为原来的质量不变，速度变为原来的2 2倍倍 B B、质量和速度都变为原来的质量和速度都变为原来的2
5、2倍倍 C C、质量减半，速度变为原来的质量减半，速度变为原来的2 2倍倍D D、质量变为原来质量变为原来2 2倍，速度减半倍，速度减半随随 堂堂 练练 习习单项单项动动 能能 定定 理理 W合Ek2Ek1合力做 的功末态的动能初态的 动能W合= -mv121 2mv221 2动能定理：合力对物体所做的 功等于物体动能的变化。1、合力做正功，即W合，Ek2Ek1 ，动能增大2、合力做负功，即W合，Ek2Ek1 ，动能减小3.3. 动动 能能 定定 理理 理理 解解说明：说明：对任何过程的恒力、变力；匀变速、非匀对任何过程的恒力、变力；匀变速、非匀 变速；直线运动、曲线运动；变速；直线运动、曲线
6、运动；单个物体或几个物 体,一个过程或全过程都能运用都能运用WEk2Ek1末动能末动能初初动动动动能能合力做的合力做的 功即总功功即总功应用动能定理解题应用动能定理解题一般步骤（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）2.2.作二分析：作二分析： 受力分析，受力分析，确定各力做功及其正负确定各力做功及其正负 确定初、末速度确定初、末速度, ,明确初末状态的动能3.3.由动能定理列方程：由动能定理列方程：W合mv22/2mv12/2小小 结结3. 3. A A、B B两物体放在光滑的水平面上两物体放
7、在光滑的水平面上 ，分别在相同的水平恒力作用下，由静，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，若止开始通过相同的位移，若A A的质量大的质量大 于于B B的质量，则在这一过程中：的质量，则在这一过程中： A.A.A A获得的动能大获得的动能大 B.B.B B获得的动能大获得的动能大 C.C.A A、B B获得的动能一样大获得的动能一样大 D.D.无法比较谁获得的动能大无法比较谁获得的动能大F F随随 堂堂 练练 习习单项单项 4.4.对于功与能的关系，下列说法中正确的是（对于功与能的关系，下列说法中正确的是（ ） A A、功就是能，能就是功、功就是能，能就是功 B B、功可以变
8、成能，能可以变成功、功可以变成能，能可以变成功 C C、做功的过程就是能量转化的过程、做功的过程就是能量转化的过程 D D、功是能量的量度、功是能量的量度CA.A. 常常 规规 题题5. 5. 一架喷气式飞机，质量为一架喷气式飞机，质量为mm=5000kg,=5000kg,起飞过程起飞过程 中从静止开始滑跑的路程为中从静止开始滑跑的路程为l l=530m=530m时，达到起飞速时，达到起飞速 度度v v=60m/s=60m/s。在此过程中飞机受到的平均阻力。在此过程中飞机受到的平均阻力F F阻阻是是飞机重量的飞机重量的0.020.02倍倍（k k=0.02=0.02）。）。求飞机受到的牵引力求
9、飞机受到的牵引力F F。（g g取取1010m/sm/s2 2) )FffF随随 堂堂 练练 习习6. 6. 一辆质量为一辆质量为mm、速度为、速度为v v0 0的汽的汽 车在关闭发动机后在水平地面上滑车在关闭发动机后在水平地面上滑 行了距离行了距离l l后停下，试求汽车受到的后停下，试求汽车受到的 阻力阻力F F阻阻大小。大小。答答 案案mvmv0 02 2/2l/2l7.7.运动员用力将一质量为运动员用力将一质量为mm的铅球从的铅球从 离地为离地为h h高处以初速度高处以初速度v v0 0斜向上推出，斜向上推出， 当它落到地面时速度为当它落到地面时速度为v v，则在此过程，则在此过程 中铅
10、球克服空气阻力所做的功等于：中铅球克服空气阻力所做的功等于： A A、mgh-mvmgh-mv2 2/2-mv/2-mv0 02 2/2/2 B B、-mv-mv2 2/2-mv/2-mv0 02 2/2-mgh/2-mgh C C、mgh+mvmgh+mv0 02 2/2-mv/2-mv2 2/2/2 D D、mgh+mvmgh+mv2 2/2-mv/2-mv0 02 2/2/2C.C. 曲曲 线线 运运 动动单项单项8.8.一质量为一质量为 mm的小球，用长为的小球，用长为L L的轻绳的轻绳 悬挂于悬挂于O O点。小球在水平拉力点。小球在水平拉力F F作用下作用下 ，从平衡位置，从平衡位置
11、P P点很点很缓慢缓慢地移动到地移动到Q Q点点 ，细线偏离竖直方向的角度为，细线偏离竖直方向的角度为，如，如 图所示。则拉力图所示。则拉力F F做的功是做的功是： A. mgLcos A. mgLcos B. mgL(1B. mgL(1cos) cos) C. FLcos C. FLcos D. FLD. FL单项单项9 9：某同学从高为：某同学从高为h h 处以速度处以速度v v0 0 水平投出一水平投出一 个质量为个质量为m m 的铅球的铅球, ,求铅球落地时速度大小。求铅球落地时速度大小。 分析与解：铅球在空中运动时只有重力做功，动能 增加。设铅球的末速度为v，根据动能定理有 化简得
12、2 g h= v 2-v02 v0vmg10. 10. 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.D. 多多 过过 程程答答 案案h/sh/s11. 11. 足球运动员用力踢质量为足球运动员用力踢质量为0.30.3kgkg的的 静止足球，使足球以静止足球，使足球以1
13、010m/sm/s的速度飞出的速度飞出 ，假定脚踢足球时对足球的平均作用，假定脚踢足球时对足球的平均作用 力为力为400400N N，球在水平面上运动了，球在水平面上运动了2020mm 后停止，那么人对足球做的功为：后停止，那么人对足球做的功为： A A、8000J8000J B B、4000J4000J C C、15J15J D D、无法确定无法确定B.B. 变变 力力 功功单项单项12. 12. 一质量为一质量为1 1kgkg的物体被人用手的物体被人用手 由静止向上提高由静止向上提高1 1mm，这时物体的速，这时物体的速 度是度是2 2m/sm/s，下列说法正确的是下列说法正确的是： A A、手对物体做功手对物体做功10J10J B B、合外力对物体做功合外力对物体做功12J12J C C、合外力对物体做功合外力对物体做功2J2J D D、物体克服重力做功物体克服重力做功2 2J J单项单项
