《动能的改变》课件

第一节动能的改变Zxxk一、动能1、定义：物体由于运动而具有的能量叫动能.物体动能的大小与哪些因素有关呢?2、表达式:3、动能的单位：焦耳，简称焦，符号J。1J=1kg.m2/s2=1N.m221mvEk4、动能是标量，只有大小，没有方向，且不能为负值。5、动能具有相对性，与参考系的选取有关。一般应以地面或相对地面静止的物体为参考系。(v为瞬时速度)练习1、质量10克以800m/s速度飞行的子弹,质量60千克以10m/s的速度奔跑的运动员,动能各多少?哪一个动能大?练习2、质量相同的甲、乙两个物体沿相反方向分别以2m/s的速度匀速行驶，问二者动能大小关系？如图示，质量为m的物体，在一恒定水平拉力F作用下，以速度v1开始在水平面上做匀加速直线运动。经过位移s后，速度达到v2，已知物体与水平面的摩擦力恒为f。则此过程中，外力做功的大小与物体动能的改变量存在什么定量关系？问题1：物体受到哪些外力作用？问题2：求出物体所受的各个外力做的功。问题3：求外力对物体做的总功W总；问题4：分别求出物体的初动能Ek1和末动能Ek2；问题5：求出物体动能的改变量△Ek；V1V2SfFGFN问题6：比较两物理量的表达式，论证W总与△Ek的关系。sfFsfs）（总FW)(212121E-E212221221kk2kEvvmmvmvasvv22122观察与比较提示：结合牛顿第二定律和运动学公式samasm221amF合s合Ｆs合F1.内容：合外力对物体所做的功等于物体动能的改变量。三、动能定理2、表达式：kEW合3、对表达式的理解：（1）合外力做功的两种求法：n........21合cosSFW合合2122221211mvmvEEEkkk(2)动能的改变：4、合外力对物体做正功，物体的动能增大；合外力对物体做负功，物体的动能减小；合外力做功是物体动能改变的量度；5、动能定理不仅适用于恒力作用下物体的运动，也适用于变力做用下物体的运动；不仅适用于直线运动也同样适用于曲线运动。动能定理的应用【例题】汽车以速度v=10m/s在水平路面上行驶，车与路面的动摩擦因数μ为0.4，问汽车关闭发动机后汽车还能运动多远？（即刹车距离S）运用牛顿运动第二定律+运动学公式求解解法一学科网GNfΔEk=2121222102121mvmvmv-解：对物体进行受力分析如图所示，根据动能定理列式得：221mvsmgg22vs得：fNG总答案：12.5m解法二：运用动能定理解题物理与生活根据刚才的例题，若是刹车距离过大，汽车很容易与前面的物体相撞，导致车祸的发生，为了减少车祸的发生，就要使汽车的刹车距离尽可减小，要想让汽车的刹车距离减小，大家有什么办法呢？能否根据动能定理进行说明！g22vs根据动能定理列式得：221mvsmg可通过减小汽车的初始速度V和增大汽车与地面间的动摩擦因素μ来达到减小刹车位移的目的。例2:一架喷气式飞机，质量m=5000kg，起飞过程中从静止开始滑跑，当位移达到s=600m时，速度达到起飞速度V=60m/s。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍。求飞机受到的牵引力?解答:（利用动能定理求解)NFmvkmgF4221106.10s）（例3.如图2所示，用恒力F使一个质量为m的物体由静止开始沿水平地面移动的位移为L，力F跟物体前进的方向的夹角为α，物体与地面间的动摩擦因数为μ，求：(1)地面对物体的摩擦力Ff的大小(2)物体获得的动能Ek(3)如果物体受力恒力F位移L后便撤去，随后物体还能位移多远？答案(1)μ(mg－Fsinα)(2)Flcosα－μ(mg－Fsinα)l(3)Flcosα－μ(mg－Fsinα)lμmg运用动能定理解题的一般步骤1、确定研究对象和研究过程；2、对研究对象进行受力分析，确定各个力所做功情况；3、确定物体初、末状态的动能；4、根据动能定理表达式列式，求解未知量。三、多过程问题图中ABCD由一段倾斜直轨道和水平直轨道相接,连接处以一小段圆弧来过渡,小滑块在A点从静止状态释放,沿轨道滑下,最后恰好停在C点,已知A点的高度是h,A、C之间的水平距离是S.求滑块与轨道间的摩擦系数.Shθ平直公路上,汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达到某一值时，立即关闭发动机后滑行至停止，其v-t图像如图所示.汽车牵引力为F，运动过程中所受的摩擦阻力恒为f，全过程中牵引力所做的功为W1，克服摩擦阻力所做的功为W2，则下列关系中正确的是()。A.F:f=1:3B.F:f=4:1C.W1:W2=1:1D.W1:W2=1:3BC四、图像问题如图所示，一木块放在光滑水平面上，一子弹水平射入木块中，射入深度为d，平均阻力为f．设木块离原点S远时开始匀速前进，下列判断正确的是[]A．功fs量度子弹损失的动能B．功f（s＋d）量度子弹损失的动能C．功fd量度子弹损失的动能D．功fd量度子弹、木块系统总机械能的损失BDSd课堂练习1．一质量为１kg的物体被人用手由静止向上提升１ｍ，这时物体的速度是2ｍ/s，则下列说法正确（）A.手对物体做功１２JB.合外力对物体做功１２JC.合外力对物体做功２JD.物体克服重力做功１０JACD2.一颗子弹速度为v时，刚好垂直射穿一块钢板。那么当其速度为2v时，可垂直射穿几块同样的钢板？若要垂直射穿N块同样的钢板，则子弹的速度至少为多大？(1)0221mvfdv射穿一块钢板，有时刚好垂直分析：子弹的速度为(2))2(02221vmndfnv　块钢板，则射穿时，刚好垂直设子弹的速度为解得n=4(3)0221vmNdfNv块钢板，则射穿时，刚好垂直设子弹的速度为解（1）（3）得vNv