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动能和动能定理
动能和动能定理
物体的动能跟物体的质量和速度都有关系。
物体的质量越大,速度越大,它的动能就越大。
炮弹在炮筒内推力的作用下速度越来越大,动能增加。
这种情况下推力对物体做了功。
这对于定量研究动能有什么启发呢?
动能和动能定理
探究动能的表达式
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l,速度由 增大到 ,如图所示。
思考:
1.力F对物体所做的功是多大?
2.物体的合外力是多大?
3.物体的初速度、末速度、位移之间有什么关系?
学生推导:这个过程中,力F所做的功为W=Fl,根据牛顿第二定律
F=ma 而 =2al,即l= 把F、l的表达式代入W=Fl,可
得 F做的功W= ,也就是W= 。
这个结论说明了什么问题呢?
动能和动能定理
动能和动能定理
3.动能是标量,没有负值
2.单位:焦(J),与功的单位相同,因为1kg =1N·m=1J
一、动能
1.公式:
动能和动能定理
动能只与速度大小有关,与速度方向无关。
速度变化,动能不一定变。
动能变化,速度一定变。
例1:有一个质量为m=1kg的小球在水平面上做匀速圆周运动,速度大小为V=3m/s,求小球在A,B,C,D四个位置的动能?
动能和动能定理
有了动能的表达式后,前面我们推出的 ,就可
以写成什么?并用文字叙述一下。
学生回答: ,其中Ek2表示一个过程的末动能 ,Ek1表示一个过程的初动能。
力在一个过程中对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化量。
动能和动能定理
1、内容:合力在一个过程中对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化量。
2、表达式:
二、动能定理
3、适用范围:
既适用于直线运动,也适用于曲线运动;
既适用于恒力做功,也适用于变力做功;
动能和动能定理
例2.一架喷气式飞机质量为7.0× kg,起飞过程中从静止开始滑跑。当位移达到l=2.5× m时,速度达到起飞速度v=80m/s。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重力的0.02倍。g取10m/s^2,求飞机受到的牵引力。
(方法一:请运用动能定理解答)
解:飞机的初动能Ek1=0,末动能Ek2=
根据动能定理有:
把数值代入后得到
(方法二:请运用牛顿定律解答)
解:由运动学公式有: 得
由牛顿第二定律有
解得
动能和动能定理
解:从A到B由动能定理有
解得
例3.如图所示,物体沿一曲面从A点无初速度滑下,滑至曲面最低点B时,下滑的高度为5 m。若物体的质量为1 kg,到B点的速度为6 m/s,则在下滑过程中克服阻力所做的功是多少
动能和动能定理
1. 动能:
2. 动能定理:
合力对物体所做的功等于物体动能的变化量。
课堂小结
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