8.3动能和动能定理 课件 23张PPT

第八章 第3节 　动能和动能定理
问题导入
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。
你还能举出其他例子，说明动能和力做的功有关吗？这对于定量研究动能有什么启发呢？
知识梳理
一、动能
1．表达式：
2．单位：焦(耳)，符号：J 。
3．矢标性：动能是标量，Ek≥0。
4．物理量特点
(1)动能是状态量，具有瞬时性。
(2)动能具有相对性，由于对不同的参考系，同一物体的瞬时速度有不同值，所以在同一状态下物体的动能也有不同值．一般地如无特别说明，物体的动能均是相对地面的．
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二、动能定理
1．动能定理的推导（水平面光滑）
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2．内容：合外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。
3．表达式：
说明：①式中W为合外力做的功(总功)。
②如果外力做正功，物体的动能增加，外力做负功，物体的动能减少。
4．适用范围：不仅适用于恒力做功和直线运动，也适用于变力做功和曲线运动情况。
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判一判
(1)速度大的物体动能也大． (×)
(2)某物体的速度加倍，它的动能也加倍．(×)
(3)合外力做功不等于零，物体的动能一定变化． (√)
(4)物体的速度发生变化，合外力做功一定不等于零． (×)
(5)物体的动能增加，合外力做正功． (√)
重点突破
[例1] (多选)质量一定的物体 ( 　　 )
A. 速度发生变化时其动能一定变化
B. 速度发生变化时其动能不一定变化
C. 速度不变时其动能一定不变
D. 动能不变时其速度一定不变
任务一：动能的理解
答案：BC
[变式训练1-1] 体积相等的铁球和木球在水平地面上以相同的速度做匀速直线运动，它们的动能大小关系有 (　　)
A．铁球的动能大
B．木球的动能大
C．两球动能一样大
D．无法判断
答案：A
总结反思
动能与速度的关系
1. 动能是标量，速度是矢量，当物体动能发生变化时，则物体的速度(大小)一定发生了变化；
2. 当速度发生变化时，如果仅是速度的方向变化，物体的动能是不变的。
[例2] 有一质量为m的木块，从半径为r的圆弧曲面上的a点滑向b点，如图所示。如果由于摩擦使木块的运动速率保持不变，则以下叙述正确的是 (　　)
A．木块所受的合外力为零
B．因木块所受的力都不对其做功，所以合外力的功为零
C．重力和摩擦力的总功为零
D．重力和摩擦力的合力为零
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任务二：动能定理的理解及应用
答案：C
[变式训练2-1] 下列关于运动物体的合外力做功和动能、速度变化的关系，正确的是 ( 　　)
A．物体做变速运动，合力一定不为零，动能一定变化
B．若合外力对物体做功为零，则合外力一定为零
C．物体的合力做功，它的速度大小一定发生变化
D．物体的动能不变，所受的合外力必定为零
??
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答案： C
[变式训练2-2]一架喷气式飞机，质量m为7.0×104kg，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80m/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10m/s2，求飞机平均牵引力的大小。?
[变式训练2-3]如图所示，物体沿一曲面从A点无初速度滑下，滑至曲面的最低点B时，下滑高度为5 m，若物体的质量为1 kg，到B点时的速度为6 m/s，则在下滑过程中，物体阻力所做的功为多少？(g＝10 m/s2)
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总结反思
恒力做功
变力做功
总结反思
恒力做功
变力做功
巩固训练
1．物体在合外力作用下做直线运动的v－t图像如图所示．下列表述正确的是(　　)
A．在0～1 s内，合外力做正功
B．在0～2 s内，合外力总是做负功
C．在1～2 s内，合外力不做功
D．在0～3 s内，合外力总是做正功
答案： A
2．一物体质量为2 kg，以4 m/s的速度在光滑水平面上向左滑行，从某时刻起对物体施加一水平向右的力，经过一段时间后，物体的速度方向变为水平向右，大小为4 m/s，在这段时间内，水平力做功为(　　)
A．0 B．8 J
C．16 J D．32 J
答案： A
3．据报道，我国研制出了一种新型炸弹，已知该新型炸弹材料密度约为钢的2.5倍，设其与常规炸弹飞行速度之比约为2?1，它们在穿甲过程中所受的阻力相同，则形状相同的新型炸弹与常规炸弹的最大穿甲深度之比约为(　　)
A．2?1
B．1?1
C．10?1
D．5?2
答案： C
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