江苏省涟水县第一中学人教版高中物理必修二学案：7.7 动能和动能定理（无答案）

7.动能和动能定理
【学习目标】
1.
理解动能的概念，会用动能的定义式进行计算。
2.
理解动能定理及动能定理的推导过程。
3.
知道动能定理的适用条件，知道动能定理解题的步骤。
4.
会用动能定理解决有关的力学问题。知道用动能定理处理问题的优点。
【知识要点】
一、动能的表达式
如图所示，一个物体的质量为ｍ，初速度为ｖ１，在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移s，速度增大到ｖ
2
，则：
①力F对物体所做的功W＝__________
②物体的加速度a＝
__________
③物体的初速、末速、位移之间关系_____________=____
-
____
④结合上述三式你能综合推导得到什么样的式子
推理过程：
最后表达式：W＝____
-
____
⑤
根据推理得到的表达式，可得出：合力F所做的功等于__________这个物理量的变化；又据功能关系，F所做的功等于物体动能的变化，所以在物理学中就用_________这个量表示物体的动能.
⑥
动能的有关问题：
a.物体的动能等于_______________________________________
b.公式____________________
c.
单位：在国际单位制中是_____________________
ｄ.
动能是_________________（状态量、过程量）。
动能是_________________（标
量、矢
量）。
二、动能定理
1.用E
ｋ
来表示物体的动能，那么前面得到的表达式可以改写为：W＝E
ｋ
2
－E
ｋ
1
2.上式中各个字母所表示的物理量：
___________；
___________
；
___________
.
3.用语言把上式表达式叙述出来：
____________________________________________。这个结论叫做动能定理.
4.讨论
①
当合力对物体做正功时，物体动能如何变化
________
②
当合力对物体做负功时，物体动能如何变化
________
5.
动能定理的适用条件
动能定理既适合于恒力做功，也适合于变力做功，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：
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s＝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(ｋ＝0.02)，求飞机受到的牵引力.
解法一：用牛顿定律
解法二：用动能定理
概括用动能定理解题的方法和步骤.
①
确定研究对象
②
分析物体的受力情况，明确各个力是否做功，做正功还是做负功，进而明确合外力的功.
③
明确物体在始末状态的动能.
④
根据动能定理列方程求解.
【课堂探究】
例1.火车的质量是飞机的llO倍，而飞机的速度是火车的12倍，动能较大的是_______。两个物体质量之比为100：1，速度之比为1：100，这两个物体的动能之比为__________。
例2.一个物体的速度从0增加到v，再从v增加到2v，前后两种情况下，物体动能的增加量之比为___________。
例3.一个物体静置在光滑水平面上，在一个恒力作用下物体沿直线运动、如图各图象中能正确描述这个过程的可能是
（
）
【针对训练】
1、质量为m的跳水运动员，在高为h的跳台上以速度v
1
跳起，落入水时的速度为v
2
，则跳水运动员跳起时做的功为________，入水前克服空气阻力做的功为
.
2、水平面上的一个质量为m的物体，在一水平恒力F作用下，由静止开始做匀加速直线运动，经过位移s后撤去F，又经过位移2s后物体停了下来，则物体受到的阻力大小应是(
)
A、
B、2F
C、
D、3F
3、
木块在水平恒定拉力F的作用下，在水平路面上由静止出发前进了距离s，随即撤去F，木块沿原方向前进了2s而停止、设木块在全程路面上运动情况相同，求木块在上述运动全过程中的最大动能等于多少.（用分数表示）。
【巩固提升】
1、
一个人站在阳台上，从阳台边缘以相同的速率v
0
分别把三个质量相同的球竖直上抛、竖直下抛、水平抛出，不计空气阻力，则三球抛出时的动能(
)
A、上抛球最大
B、下抛球最大
C、平抛球最大
D、三球一样大
2、
在光滑的地板上，用水平拉力分别使两个物块由静止获得相同的动能，那么可以肯定
（
）
A、水平拉力相等
B、两物块质量相等
C、两物块速度变化相等
D、水平拉力对两物块做功相等
3、
两个物体A、B的质量之比为m
A
：m
B
=2
：1，二者动能相同，它们和水平桌面的动摩擦因数相同，则二者在桌面上滑行到停止经过的距离之比为（
）
A、
s
A
：s
B
=2
：1
B、s
A
：s
B
=1
：2
C、
s
A
：s
B
=4
：1
D、s
A
：s
B
=1
：4
4、一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m，这时物体的速度为2m/s，则下列说法中错误的是(
)〔g取10m/s2〕
A、手对物体做功12J；
B、合外力对物体做功12J；
C、合外力对物体做功2J；
D、物体克服重力做功10J、
5、质量为
m的物体，在沿斜面方向恒力F
的作用下，沿粗糙的斜面匀速地由A点运动到B点，物体上升的高度为h
，如图所示，则运动过程中(
)
A、物体所受各力的合力做功为零
B、物体所受合力做功为mgh
C、恒力F与摩擦力的合力做功为零
D、以上说法都不对
6、
下列说法中正确的是
（
）
A、运动的物体动能不变，该物体所受的合外力必定为零
B、运动的物体动能不变，该物体所受的合外力一定不为零
C、物体做变速运动，其动能必变化
D、物体做变速运动，其动能可能不变
7、
从地面竖直上抛一质量为0、4kg的球，若不计空气阻力，球经4s落回地面，则抛出时人对球做的功为
(
)
A、80J
B、160J
C、40J
D、120J
8、
在粗糙水平地面上，使一物体由静止开始运动，第一次用斜向上的拉力，第二次用斜向下的推力，两次的作用力大小相等，力与水平方向的夹角也相等、物体的位移也相等、则，这两种情况下：(
)
A、拉力和推力做功相等，物体末速度相等
B、拉力和推力做功相等，物体末速度不等
C、拉力和推力做功不等，物体末动能相等
D、拉力和推力做功不等，物体末动能不等