8.3 动能和动能定理课件(共22张PPT)+素材

文档属性

名称 8.3 动能和动能定理课件(共22张PPT)+素材
格式 zip
文件大小 5.1MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-04-27 09:58:53

图片预览

文档简介

(共22张PPT)
第八章
机械能守恒定律
第三节
动能和动能定理
2020-2021学年度人教版高中物理必修2
问题:空中飞行的飞机和比赛中的摩托车,谁的动能大呢?
物体由于运动而具有的能叫动能。
新课导入
思考:物体的动能与哪些因素有关?
演示实验
动能与物体的质量m和运动的速度v有关,且质量越大,速度越大,动能越大。
探究新知
功是能量转化的量度,重力做功对应于重力势能的变化,弹簧弹力做功对应于弹性势能的变化。那么动能和力做功有关吗?
例如: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。
动能的表达式
探究新知
【问题1】
光滑水平面上,质量为m的物体,在与运动方向相同的恒力F
的作用下发生一段位移l,速度由v1增加到v2。试求这个过程中合外力做的功。
【解析】根据牛顿第二定律有:
F=ma
速度与位移的关系式:
得:
=ma×
整理得:
WF=Fl
m
m
F
V1
V2
动能的表达式
【问题2】粗糙水平面上,质量为m的物体,在与运动方向相同的恒力F
的作用下发生一段位移l,速度由v1增加到v2,已知阻力恒定为f,试求这个过程中合外力做的功。
【解析】根据牛顿第二定律有:
F-f=ma
速度与位移的关系式:
得:
=ma×
整理得:
W合=(
F-f
)l
动能的表达式
WF
=
Fl
=
-
mv12
1
2
mv22
1
2
W合=Fl-Ff
l
=
-
mv12
1
2
mv22
1
2
很可能是一个具有特殊意义的物理量
表示物体的动能
动能的表达式
1.定义:物体由于物体运动而具有的能量。
3.单位:焦耳(J)
1J=1kg·m2/s2
2.表达式:
4.标量:遵从代数运算法则,且只有正值。
5.状态量:对应某一时刻或某一位置,动能具有相对性。
动能的表达式
2016年8月16日,我国成功发射首颗量子科学实验卫星“墨子号”,它的质量为631
kg,某时刻它的速度大小为
7.6
km/s,此时它的动能是多少?
思考讨论
动能定理
1.
内容:力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中动能的变化。
W合=Ek2-Ek1
合力的功
末动能
初动能
2.
表达式:
W合=ΔEk
探究新知
(1)合力做正功,即W合>0,Ek2>Ek1
,动能增大;
(2)合力做负功,即W合<0,Ek2<Ek1
,动能减小。
4.动能定理的适用范围:
(1)恒力做功或变力做功;
(2)直线运动或曲线运动;
(3)单个物体或多个物体;
(4)一个过程或全过程。
3.对动能定理表达式
的说明:
W合=Ek2-Ek1
动能定理
【例题
1】一架喷气式飞机,质量
m

7.0×104
kg,起飞过程中从静止开始滑跑。当位移
l
达到
2.5×103m
时,速度达到起飞速度
80
m/s。在此过程中,飞机受到的平均阻力是飞机所受重力的1/50。g
取10
m/s2
,求飞机平均牵引力的大小。
F牵
F阻
l
x
o
v
例题讲解
【解析】
以飞机为研究对象,
设飞机滑跑的方向为x轴正方向。飞机的初动能Ek1=0,末动能
,合力
F
做的功
根据动能定理
,有
由于
把数值代入后得到
飞机平均牵引力的大小是
1.04×105N。
例题讲解
【例题2】人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。设某次打夯符合以下模型:两人同时通过绳子对重物各施加一个力,力的大小均为320
N,方向都与竖直方向成37°,重物离开地面30
cm后人停止施力,最后重物自由下落把地面砸深2
cm。已知重物的质量为50
kg,
g取10
m/s2,
cos
37°=0.8。求:
(1)重物刚落地时的速度是多大?
(2)重物对地面的平均冲击力是多大?
例题讲解
【解析】(1)两根绳子对重物的合力
F合=
2
F
cos
37°=2×320×0.8
N=512
N
由A至E的过程中,应用动能定理可得
(2)由E到F的过程中,应用动能定理可得
重物落地时的速度大小为2.5
m/s,对地面的平均冲击力的大小为8.3
×
103

H
B
A
mg
T合
mg
C
D
E
F
例题讲解
1,(2021·江苏淮安市·高一月考)关于物体的动能,下列说法正确的是(  )
A.物体的质量、速度不变,其动能一定不变
B.物体的动能不变,其速度一定不变
C.两个物体中,速度大的动能也大
D.某一过程中物体的速度变化,其动能一定变化
A
课堂练习
2.(2021·浙江高一月考)若物体在运动过程中受到的合外力不为零,经过一段时间,则(  )
A.物体的动能可能不变
B.物体的动能一定变化
C.物体的加速度一定变化
D.物体速度方向一定变化
A
3.(2021·福建省福州格致中学高一月考)三个相同的小球a、b、c从相同高度开始运动,c水平抛出,b自由下落,a沿光滑斜面静止开始滚动。则(  )
A.三个球落地的时间相同
B.三个球落地时的速度大小相同
C.落地时的重力的瞬时功率b球大于c球
D.c球落地时动能最大
D
4.(2020·河南高一月考)质量为m的汽车在平直路面上以大小为v的速度匀速行驶,急刹车后滑行的最大距离为s。若该汽车装上质量为m的货物后在同样的平直路面上以大小为4v的速度匀速行驶,不计空气阻力,且汽车受到的阻力与质量成正比,则其急刹车后滑行的最大距离为(  )
A.2s
B.4s
C.8s
D.16s
D
3.单位:焦耳(J)
1.物体由于运动而具有的能
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。
动能和动能
定理
2.表达式:
动能
动能
定理
4.标量、状态量
2.表达式:
W合=Ek2-Ek1=ΔEk
课堂小结
谢谢聆听