8.3动能和动能定理课件(共19张PPT)

(共19张PPT)
8.3 动能和动能定理
W＝ mv22－ mv12
末态
初态
一、探究动能的表达式：
情景：设物体的质量为m，在与运动方向相同的
恒定外力F的作用下发生一段位移，速度由v1增
加到v2，如图所示。试用牛顿运动定律和运动学
公式，推导出力F对物体做功的表达式。
W=FL
L= (v22 －v12 )/2a
a=F/m
W=
一、探究动能的表达式：
W＝ mv22－ mv12
末态
初态
v为瞬时速度
单位：焦耳（J）
Ek＝ mv2
1、动能是标量，且只有正值，动能只与物体的速度大小有关，与速度方向无关；
2、动能是状态量.V是瞬时速度。在某一时刻，物体具有一定的速度，也就具有一定的动能。
3、动能具有相对性，对不同的参考系，物体速度有不同的瞬时值，也就具有不同的动能，一般都以地面为参考系研究物体的运动。
Ek＝ mv2
例1 下列几种情况中，甲、乙两物体的动能相等的是
( )
A．甲的速度是乙的2倍，乙的质量是甲的2倍
B．甲的质量是乙的2倍，乙的速度是甲的2倍
C．甲的质量是乙的4倍，乙的速度是甲的2倍
D．质量相同，速度大小也相同，但甲向东运动，乙向西运动
CD
W＝Ek2－Ek1 ＝ △Ek
改写
W＝ mv22－ mv12
二、动能定理
动能定理说明了：做功的过程是能量转化的过程
等号并不意味着“功转化成动能”，而是“功引起动能的变化”。体会“功是能量转化的量度”
合外力做正功(W>0)时，△Ek>0,即Ek2>Ek1,动能增加
合外力做负功(W<0)时，△Ek<0,即Ek2总功
末动能
初动能
基本题型：
书P88 3
3、如图所示，质量为20g的子弹，以300m/s的速度水平射入厚度是10cm的木板，射穿后的速度是100m/s．子弹在射穿木板的过程中所受的平均阻力是______N．
基本题型：
书P88 4
4、我们在第四章曾用牛顿运动定律解答过一个问题：民航客机机舱紧急出口的气囊是一个连接出口与地面的斜面，若斜面高3.2m，斜面长5.5m，质量60kg的人沿斜面滑下时所受的阻力是240N,求人滑至低端时的速度，请用动能定理解答本题
超人拯救失足坠落的美女
一个质量为50 kg的美女，从20m高的楼顶不幸坠落。现超人在距地面2m处接人，最后一同安全到达地面。请问超人接美女时施加的力为多少？
（忽略空气阻力，假设超人的力恒定）
基本题型：
升级题型：
书P88 5
5、运动员把质量是500g的足球踢出后，已知球上升的最大高度是5m，到达最高点的速度为10m/s，运动员踢球时对足球做的功。
例：一架喷气式飞机，质量ｍ＝5×103 kg，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为l＝5.3×102ｍ时，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。
升级题型：
1找对象（常是单个物体）
解：对飞机
由动能定理有
v
F1
F2
3确定各力做功
2运动情况分析
4确定始、末态的动能,根据动能定理列出方程
2受力分析
例：如图，光滑的水平面AB与光滑的半圆形轨道相接触，直径BC竖直，圆轨道半径为R一个质量为m的物体放在A处，AB=2R，物体在水平恒力F的作用下由静止开始运动，当物体运动到B点时撤去水平外力之后，物体恰好从圆轨道的顶点C水平抛出．物块运动过程中空气阻力不计试求：
（1）水平力F？
（2）物体在B点和C点对轨道的压力差？
升级题型：
例：铁球1m高处掉入沙坑,则已知铁球在下陷过程中受到沙子的平均阻力为铁球重力的20倍,则铁球在沙中下陷深度为多少m
H
h
升级题型：求解多过程问题
例：如图所示，光滑水平面右端B处连接一个竖直的半径为R的光滑半圆轨道，B点为水平面与轨道的切点，在离B距离为x的A点，用水平恒力将质量为m的质点从静止开始推到B处后撤去恒力，质点沿半圆轨道运动到C处后又正好落回A点：
（1）求推力对小球所做的功。
（2）x取何值时，完成上述运动推力所做的功最少？最小功为多少。
（3）x取何值时，完成上述运动推力最小？最小推力为多少。
升级题型：求解多过程问题
总结
W＝ mv22－ mv12
末态
初态