课件23张PPT。 第一节
动能的改变一、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.m4、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?
二、恒力做功与动能改变的关系(1)设计实验:1、实验探究:(3)实验结论:合外力对小车所做的功等于小
车动能的改变量B、要保证 ,此时T=mg;2、理论分析与论证A、平衡摩擦力;(2)实验中的注意事项:理论分析与论证如图示,质量为m的物体,在一恒定拉力F作用下,
以速度v1开始在水平面运动。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; 问题6:比较两物理量的表达式,论证W总与△Ek的关系。观察与比较提示:结合牛顿第二定律和运动学公式1.内容:合外力对物体所做的功等于物体动 能的改变。三、动能定理2、表达式:3、对表达式的理解:(1)合外力做功的两种求法:(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)S=?运用牛顿运动第二定律+运动学公式求解解法一GNfΔEk= 解:对物体进行受力分析如图所示,根据动能定理列式得: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!根据动能定理列式得: 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)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。例3.如图所示,一球从高出地面H米处由静止自由落下,不考虑空气阻力,落至地面后并深入地面h米深处停止,若球的质量m,求球在落入地面以下的过程中受到的平均阻力.
解:若把球的运动过程作为一个整体考虑,球的初、末动能均为零,据动能定理
mg(H+h)-fh=0
f=mg(H+h)/h 例4.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.θ例5.一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m,这时物体的速度是2 m/s,则下列说法正确的是? ( )
A.手对物体做功12 J
B.合外力对物体做功12 J
C.合外力对物体做功2 J
D.物体克服重力做功10 JACD例6.一质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂于天花板上,小球在水平力F的作用下,从平衡位置P点缓慢地移到Q点,此时绳子转过了θ角,如图所示,则F做的功为( )
A.mgLcosθ
B.mgL(1-cosθ)
C.FLsinθ
D.FLθ变力做功 B例7.某人从距地面25m高处水平抛出一小球,小球质量100g,出手时速度大小为10m/s,落地时速度大小为16m/s,取g=10m/s2,试求:(1) 人抛球时对小球做多少功?(2) 小球在空中运动时克服阻力做功多少?5J 17.2J课本P78、6