動能定理課件1

1、4. 動能 動能定理,海嘯,一、動能,1.定義：物體由于運動而具有的能量叫動能,動能與物體的速度和質量的關系,,設一個物體的質量為m，該物體在沿運動方向上的恒力F（合力）的作用下發(fā)生一段位移x，速度由v1增大到v2,,,,,x,力F做的功：,由牛頓第二定律可知,由運動學公式可知,由以上三式可得功與質量和速度的關系,2.動能的表達式,動能是標量,國際單位是焦耳(J),例題：質量10g、以0.8km/s的速度飛行的子彈，質量60kg、以10

2、m/s的速度奔跑的運動員，二者相比，那一個的動能大？,解:,子彈的動能,運動員的動能,二、合外力做功和動能的變化,由于,又,可得,合外力所做的功等于物體動能的變化。,這一關系稱為動能定理,活動,驗證動能定理,,,,,,,,,15.50cm,,,21.60cm,,,28.61cm,,,36.70cm,,,45.75cm,,,55.75cm,,,66.77cm,,,已知：相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為0.1s，木塊所受拉力為0.2N，小車的質量為

3、200g，計算合力做的功和小車的動能變化，填入表格,1.W合＞0， Ek2 __ Ek1 ， △ Ek —— 0,2.W合＜0， Ek2 __ Ek1 ， △ Ek —— 0,對動能定理的理解,＞,＞,汽車啟動,＜,＜,汽車剎車,4.既適用于恒力做功，也適用于變力做功。,3.既適用于直線運動，也適用于曲線運動。,三、動能定理的應用,例1. 為了安全，在公路上行駛的汽車間應保持必要的距離。已知某高速公路的最高限速 vmax=120km

4、/h,假設前方車輛突然停止，后車司機發(fā)現(xiàn)這一情況，從發(fā)現(xiàn)情況到進行制動操作，汽車通過的位移為17m，制動時汽車受到的阻力為其車重的0.5倍，該高速公路上汽車間的距離至少應為多大？（ g取10m/s2 ）,1.恒力做功,解：,制動時，路面阻力對汽車做負功,根據(jù)動能定理得,可得汽車制動后滑行的距離為,該高速公路上汽車間的距離至少是,2.計算變力做功,例2、一質量為 m的小球，用長為L的輕繩懸掛于O點。小球在水平拉力F作用下，從

5、平衡位置P點很緩慢地移動到Q點，如圖所示，則拉力F所做的功為（ ）A. mgLcosθ B. mgL(1－cosθ) C. FLcosθ D. FL,θ,F,O,P,Q,l,B,,,,,例3.1998年世界杯上，英阿大戰(zhàn)中，希勒和巴蒂各踢了一個點球，當時統(tǒng)計巴蒂的那腳點球速度達到了216km/h。查閱資料可知足球的質量為410克。求:巴蒂罰點球時，對足球做了多少功？,答案：738J,例

6、4.在h高處，以初速度v0向水平方向拋出一小球，不計空氣阻力，小球著地時速度大小為（ ）,C,不涉及物理運動過程中的加速度和時間，而只與物體的初末狀態(tài)有關，在涉及有關的力學問題時，優(yōu)先應用動能定理。,應用動能定理解題的步驟：,（1）明確研究對象及所研究的物理過程。,（2）對研究對象進行受力分析，并確定各力所做的 功，求出這些力做功的代數(shù)和。,（3）確定始、末態(tài)的動能。（未知量用符號表示）， 根據(jù)動能定理列出方

7、程 W總＝Ek2—Ek1,（4）求解方程、分析結果,1．關于做功和物體動能變化的關系，下列說法不正確的是( )A．只要動力對物體做功，物體的動能就增加B．只要物體克服阻力做功，它的動能就減少C．外力對物體做功的代數(shù)和等于物體的末動能與初動能之差D．動力和阻力都對物體做功，物體的動能一定變化,C,2.一學生用力踢質量為1kg的足球，使球從靜止開始以10m/s的速度水平飛出，設該學生踢球時對球的平

8、均作用力為200N，球在水平方向上運動了20m，則該學生對球做的功是( ) A.50J B.100J C.200J D.4000J,A,3.一粒子彈以700m/s的速度打穿第一塊木板后速度降為500m/s，若讓它繼續(xù)打穿第二塊同樣的木板，則子彈的速度變?yōu)?m/s。（木板對子彈的阻力恒定）,提示：穿過兩塊木板時克服阻力做的功相同，不是速度的減少量相同。,100,4.在20m高處