1、第五章 機械能及其守恒定律,7.7 動能和動能定理,高一物理組 王家祥,課前兩分鐘,如果你穿越到抗戰(zhàn)時期， 有一個日本兵向你靠近，你只有一把槍、一些子彈、一些石塊，你選擇怎樣消滅他？,如果子彈打完又來了一個呢？你只有一些彈殼和石塊,一、動能的概念,物體由于運動而具有的能叫做動能，動能用 表示,飛出去的子彈、石塊都具有較大的動能。,【猜測】 物體的動能跟哪些因素有關(guān)？,【驗證】 初中學(xué)習(xí)的驗證方案,重力分力提供加速度，小球位置越高到達低端的速度越大，只要在不同高度釋放小球，就可以得到不同的速度從而比較動能和速度的關(guān)系。,到達低端的動能大小如何測量呢？,讓它去推木塊，推得越遠克服摩擦力做功越多，到

2、低端時具有的動能越大 Efx,轉(zhuǎn)換法：把測量動能轉(zhuǎn)換成測量位移,G,N,例1： 在光滑的水平面上有一個質(zhì)量為m的物體，在與運動方向相同的水平恒力的作用下發(fā)生一段位移，速度由v1增加到v2，求這個過程中該力所做的功。,給3分鐘四人小組思考F做的功干了什么？從能量角度分析這個表達式表達什么含義？,給3分鐘四人小組思考F做的功干了什么？ 從能量角度分析這個表達式表達什么含義？,做功總是伴隨著能量的轉(zhuǎn)化！,提示：,我們得出的結(jié)論：推力在一個過程中對物體所做的功，等于物體在這個過程中動能的變化。,動能定理,例2： 在粗糙的水平面上有一個質(zhì)量為m的物體，在與運動方向相同的水平恒力的作用下發(fā)生一段位移，速度

3、由v1增加到v2，求這個過程中合力所做的功。,合,動能定理,W合Ek2Ek1,合力做的功,末態(tài)的動能,初態(tài)的動能,動能定理：合力對物體所做的功等于物體動能的變化。,1、合力做正功，即W合，Ek2Ek1 ，動能增大,2、合力做負功，即W合，Ek2Ek1 ，動能減小,思考： 合力做功時動能如何變化？,動能的表達式,物體的質(zhì)量,物體的速度,物體的動能,1、物體的某一狀態(tài)的動能等于它的質(zhì)量跟它此時的速度平方的乘積的一半,2、動能是標(biāo)量，是一個狀態(tài)量 單位是焦耳（J）,動能定理:,牛頓運動定律:,課本例題1,一架噴氣式飛機，質(zhì)量m=5.0103kg，起飛過程中從靜止開始滑跑。當(dāng)位移達到l=5.3102m

4、時，速度達到起飛速度v=60m/s。在此過程中飛機受到的平均阻力是飛機重量的0.02倍。求飛機受到的牽引力。,F合=F-F阻=F- kmg =ma ,分別用牛頓運動定律和動能定理求解,由動能定理得,課本例題2,一質(zhì)量為m、速度為v0 的汽車在關(guān)閉發(fā)動機后于水平地面滑行了距離l 后停了下來。試求汽車受到的阻力。,動能定理：,牛頓運動定律：,F合= 0 -F阻= ma ,由動能定理得,分別用牛頓運動定律和動能定理求解,用動能定理解題的一般步驟： 確定研究對象和研究過程。 分析物理過程，分析研究對象在運動 過程中的受力情況，畫受力示意圖， 及過程狀態(tài)草圖，明確各力做功情 況，即是否做功，是正功還是負

5、功。 找出研究過程中物體的初、末狀態(tài)的 動能（或動能的變化量） 根據(jù)動能定理建立方程，代入數(shù)據(jù)求 解，對結(jié)果進行分析、說明或討論。,解：由動能定理得 mgH= mV2,V=,仍由動能定理得 mgH= mV2,V=,注意：速度不一定相同,若由H高處自由下落，結(jié)果如何呢？,解法1.,由動能定理得 WF + Wf =0,即：Fs1 +（ fs）=0,由Vt圖線知 s ：s1 = 4 ：1,所以 F ：f = s ：s1,結(jié)果：F ：f = 4 ：1,解法2. 分段用動能定理,兩式相加得 Fs1 +（ fs）= 0,由解法1 知 F ：f = 4 ：1,解法3. 牛頓定律結(jié)合勻變速直線運動規(guī)律,例5.

6、從離地面H高處落下一只質(zhì)量為m的小球，小球在運動過程中所受到的空氣阻力大小恒為f，而小球與地面相碰后，能以相同大小的速率反彈，則小球從釋放開始，直至停止彈跳為止，所通過的總路程為-,動能定理練習(xí), W合 =2J,其中W合 =W手 +（- mgh）, W手 =12J,物體克服重力做功W克 =mgh =10J,A D,或：Vt2 =2as a = 2m/s2,由牛頓第二定律得 F mg =ma F=m（g+a）=12N,W手=Fh = 12J,C,s=,當(dāng)初速度加倍后，滑行的距離為4s,C,4.一質(zhì)量為2kg的滑塊，以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行，從某時刻起，在滑塊上作用一向右的水平力，經(jīng)

7、過一段時間，滑塊的速度變?yōu)橄蛴?，大小?m/s，在這段時間里，水平力做的功為多大？,簡析：因始末動能相等，由動能定理知水平力做的功為0,物體的運動有往復(fù)，由Vt2 V02 =2as知兩個過程位移等大反向，物體回到了初始位置，位移為0 ，故此水平力做的功為0,5.物體在水平恒力的作用下沿粗糙水平面運動，在物體的速度有0增為V的過程中，恒力做功為W1 ；在物體的速度有V增為2V的過程中，恒力做功為W2 ，求W1與W2 的比值.,W1 :W2 =1:3,mgh mg cos L mg s2 =0,mgh mg s1 mg s2 =0,mgh mg s =0, =h/s,7.用豎直向上30N的恒力F將

8、地面上質(zhì)量為m=2kg的物體由靜止提升H=2m后即撤去力F，物體落地后陷入地面之下 h=0.1m 停下來.取g=10m/s2,不計空氣阻力，求地面對物體的平均阻力大小.,分析：對全程用動能定理得：,FH + mgh f h = 0,f = 620N,8.如圖,光滑水平薄板中心有一個小孔,在孔內(nèi)穿過 一條質(zhì)量不計的細繩,繩的一端系一小球,小球以O(shè)為 圓心在板上做勻速圓周運動,半徑為R,此時繩的拉力 為F,若逐漸增大拉力至8F,小球仍以O(shè)為圓心做半徑 為0.5R的勻速圓周運動,則此過程中繩的拉力做的功 為_.,F=mV12/R 8F=mV22/0.5R EK1= mV12= FR EK2= mV22=2FR W=EK2EK1=1.5FR,簡析：球在F方向的