(共22张PPT)
4. 动能 动能定理
海啸
一、动能
1.定义：物体由于运动而具有的能量叫动能
动能与物体的速度和质量的关系
设一个物体的质量为m，该物体在沿运动方向上的恒力F（合力）的作用下发生一段位移x，速度由v1增大到v2
F
x
力F做的功：
由牛顿第二定律可知
由运动学公式可知
由以上三式可得功与质量和速度的关系
2.动能的表达式
动能是标量
国际单位是焦耳(J)
例题：质量10g、以0.8km/s的速度飞行的子弹，质量60kg、以10m/s的速度奔跑的运动员，二者相比，那一个的动能大？
解:
子弹的动能
运动员的动能
二、合外力做功和动能的变化
由于
又
可得
合外力所做的功等于物体动能的变化。
这一关系称为动能定理
活动
验证动能定理
15.50cm
O
A
B
C
D
E
F
G
21.60cm
28.61cm
36.70cm
45.75cm
55.75cm
66.77cm
O—B O—C O—D O—E O—F
已知：相邻两计数点的时间间隔为0.1s，木块所受拉力为0.2N，小车的质量为200g，计算合力做的功和小车的动能变化，填入表格
1.W合＞0， Ek2 __ Ek1 ， △ Ek —— 0
2.W合＜0， Ek2 __ Ek1 ， △ Ek —— 0
对动能定理的理解
＞
＞
汽车启动
＜
＜
汽车刹车
4.既适用于恒力做功，也适用于变力做功。
3.既适用于直线运动，也适用于曲线运动。
三、动能定理的应用
例1. 为了安全，在公路上行驶的汽车间应保持必要的距离。已知某高速公路的最高限速 vmax=120km/h,假设前方车辆突然停止，后车司机发现这一情况，从发现情况到进行制动操作，汽车通过的位移为17m，制动时汽车受到的阻力为其车重的0.5倍，该高速公路上汽车间的距离至少应为多大？（ g取10m/s2 ）
1.恒力做功
解：
制动时，路面阻力对汽车做负功
根据动能定理得
可得汽车制动后滑行的距离为
该高速公路上汽车间的距离至少是
2.计算变力做功
例2、一质量为 m的小球，用长为L的轻
绳悬挂于O点。小球在水平拉力F作用
下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q
点，如图所示，则拉力F所做的功
为（ ）
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
大战中，希勒和巴蒂各踢了一
个点球，当时统计巴蒂的那脚
点球速度达到了216km/h。查
阅资料可知足球的质量为410
克。求:巴蒂罚点球时，对足
球做了多少功？
答案：738J
例4.在h高处，以初速度v0向水平方
向抛出一小球，不计空气阻力，小球
着地时速度大小为（ ）
C
不涉及物理运动过程中的加速度和时间，而只与物体的初末状态有关，在涉及有关的力学问题时，优先应用动能定理。
应用动能定理解题的步骤：
（1）明确研究对象及所研究的物理过程。
（2）对研究对象进行受力分析，并确定各力所做的
功，求出这些力做功的代数和。
（3）确定始、末态的动能。（未知量用符号表示），
根据动能定理列出方程
W总＝Ek2—Ek1
（4）求解方程、分析结果
1．关于做功和物体动能变化的关系，下列说法
不正确的是( )
A．只要动力对物体做功，物体的动能就增加
B．只要物体克服阻力做功，它的动能就减少
C．外力对物体做功的代数和等于物体的末动能与
初动能之差
D．动力和阻力都对物体做功，物体的动能一定变化
C
2.一学生用力踢质量为1kg的足球，使球从静止开始以
10m/s的速度水平飞出，设该学生踢球时对球的平均作用
力为200N，球在水平方向上运动了20m，则该学生对球做
的功是( )
A.50J B.100J C.200J D.4000J
A
3.一粒子弹以700m/s的速度打穿第一块木板后速度降为
500m/s，若让它继续打穿第二块同样的木板，则子弹的速
度变为 m/s。（木板对子弹的阻力恒定）
提示：穿过两块木板时克服阻力做的功相同，不是速度的减少量相同。
100
4.在20m高处，某人将2kg的铅球以15m／s的速度（水平）抛出，那么此人对铅球做的功是多少？
答案：225J
5.质量为m的物体，静止于倾角为α的光滑斜面底端，用平行于斜面方向的恒力F 作用于物体上使之沿斜面向上运动。当物体运动到斜面中点时撤去外力，物体刚好能滑行到斜面顶端，则恒力F 的大小为多大？
答案：
1.动能：
2.动能定理：
3.动能定理的适用范围
外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。
4.应用动能定理解题的步骤
