2016版高中物理 7.7动能和动能定理(精讲优练课型)课件 新人教版必修2.ppt
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1、7 动能和动能定理,一、动能 1.大小:Ek=_。 2.单位:国际单位制单位为_,1J=1_=1_。 3.标矢性:动能是_(A.矢量 B.标量),只有_,没有方向。,焦耳,Nm,kgm2/s2,B,大小,【判一判】 (1)两个物体中,速度大的动能也大。( ) (2)某物体的速度加倍,它的动能也加倍。( ) (3)做匀速圆周运动的物体的动能保持不变。( ),提示:(1)。动能的表达式为Ek= mv2,即物体的动能大小由质量 和速度大小共同决定,速度大的物体的动能不一定大。 (2)。由Ek= mv2知,某物体的速度加倍,它的动能变为原来的4 倍。 (3)。由于匀速圆周运动的线速度大小不变,故由Ek
2、= mv2知做匀 速圆周运动的物体的动能保持不变。,二、动能定理 1.推导:如图所示,物体的质量为m,在与运动方向相同的恒力F的作用下发生了一段位移l,速度由v1增加到v2,此过程力F做的功为W。,ma,Fl,2al,提示:(1)。合外力为零,则合外力的功为零,根据动能定理,物体的动能一定不会变化。 (2)。合外力不为零,合外力做功可能为零,此时物体的动能不会变化。 (3)。根据动能定理可知,物体动能增加,它的合外力一定做正功。,一、动能、动能定理的理解 思考探究: 歼-15战机是我国自主研发的第一款舰载战斗机,如图所示:,(1)歼-15战机起飞时,合力做什么功?速度怎么变化?动能怎么变化?
3、(2)歼-15战机着舰时,动能怎么变化?合力做什么功?增加阻拦索的原因是什么? 提示:(1)歼-15战机起飞时,合力做正功,速度逐渐变大,动能逐渐变大。 (2)歼-15战机着舰时,动能减小,根据动能定理可知合力做负功。增加阻拦索是为了增大战机的阻力,合力做功快,使战机尽快停下来。,【归纳总结】 1.动能的“三性”: (1)相对性:选取不同的参考系,物体的速度不同,动能也不同,一般以地面为参考系。 (2)标量性:只有大小,没有方向;只有正值,没有负值。 (3)状态量:动能是表征物体运动状态的物理量,与物体的运动状态(或某一时刻的速度)相对应。,2.动能变化量的理解: (1)表达式:Ek=Ek2-
4、Ek1。 (2)物理意义:Ek0,表示动能增加;Ek0,表示动能减少。 (3)变化原因:物体动能的变化源自于合外力做功。合力做正功,动能增加,做负功则动能减少。,3.动能定理的理解: (1)表达式:W=Ek=Ek2-Ek1,式中的W为外力对物体做的总功。 (2)研究对象及过程:动能定理的研究对象可以是单个物体也可以是相对静止的系统。动能定理的研究过程既可以是运动过程中的某一阶段,也可以是运动全过程。 (3)普遍性:动能定理虽然可根据牛顿第二定律和匀变速直线运动的公式推出,但动能定理本身既适用于恒力作用过程,也适用于变力作用过程;既适用于物体做直线运动的情况,也适用于物体做曲线运动的情况。,【典
5、例示范】(2015漳州高一检测)下列关于运动物体的合外力做功和动能、速度变化的关系,正确的是( ) A.物体做变速运动,合外力一定不为零,动能一定变化 B.若合外力对物体做功为零,则合外力一定为零 C.物体的合外力做功,它的速度大小一定发生变化 D.物体的动能不变,所受的合外力必定为零,【解题探究】 (1)合外力做功为零时,合外力一定为零吗? 提示:合外力不一定为零。 (2)物体动能变化时,合外力做功一定不为零吗? 提示:一定不为零。,【正确解答】选C。力是改变物体速度的原因,物体做变速运动时,合外力一定不为零,但合外力不为零时,做功可能为零,动能可能不变,A、B错误。物体合外力做功,它的动能
6、一定变化,速度大小也一定变化,C正确。物体的动能不变,所受合外力做功一定为零,但合外力不一定为零,D错误。,【过关训练】 1.(2015漳州高一检测)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,汽车的动能是原来的2倍的是( ) A.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.质量变为原来的2倍,速度减半 D.质量减半,速度变为原来的2倍,【解析】选D。由Ek= mv2知,m不变,v变为原来的两倍,Ek变为原来的4倍。同理,m和v都变为原来的2倍时,Ek变为原来的8倍,m变为2倍,速度减半时,Ek变为原来的一半;m减半,v变为2倍时,Ek变为原来的2倍
7、,故选项D正确。,2.(2015昆明高一检测)如图所示,物体沿曲面从A点无初速度滑下,滑至曲面的最低点B时,下滑的高度为5m,速度为6m/s,若物体的质量为1kg。则下滑过程中物体克服阻力所做的功为( ) A.50J B.18J C.32J D.0J,【解析】选C。由动能定理得mgh-Wf= mv2,故Wf=mgh- mv2= 1105J- 162J=32J,C正确。,【补偿训练】运动员把质量是500g的足球由静止踢出后,某人观察它在空中的运动情况,估计上升的最大高度是10m,在最高点的速度为20m/s,请你根据这个估计运动员在踢足球时对足球做的功为( ) A.100J B.150J C.0J
8、 D.200J 【解析】选B。由题意知重力做功WG=-mgh=-0.51010J=-50J。根据动能定理,W+WG= mv2,故运动员做功W= mv2-WG= 0.5202J-(-50J)=150J,B正确。,【规律方法】动能与速度的三种关系 (1)数值关系:Ek= mv2,速度v越大,动能Ek越大。 (2)瞬时关系:动能和速度均为状态量,二者具有瞬时对应关系。 (3)变化关系:动能是标量,速度是矢量。当动能发生变化时,物体的速度(大小)一定发生了变化,当速度发生变化时,可能仅是速度方向的变化,物体的动能可能不变。,二、动能定理的应用 思考探究: 如图所示,物体(可视为质点)从长为L、倾角为的
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