2020-2021学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册学案：8.3 动能和动能定理word版含答案
文档属性
| 名称 | 2020-2021学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册学案：8.3 动能和动能定理word版含答案 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 263.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-05-12 07:56:28 | ||
图片预览
文档简介
2021年新教材（人教版） 高一 年级物理 《 第八章 》（8-3）导学案 课题： 8.3动能和动能定理 学生姓名： 授课时间： 年 月 日第 节
一、课前准备 激情宣誓、师生问好
二、默写 万有引力公式 向心力的公式 功和功率的公式 重力势能表达式
三、目标 展示 学习目标 1、知道动能定义和表达式，会计算物体的动能。
2.会用牛顿定律和运动学公式推导动能定理，理解其含义。
3.能用动能定理进行相关分析和计算。
重点 理解动能及其表达式（重点）
难点 理解动能定理的适用条件，应用动能定理解题的步骤（难点）
四、情境导入
[观察探究]
如图所示，一辆汽车正在上坡路上加速行驶．
(1)汽车上坡过程受哪些力作用？各个力做什么功？
(2)汽车的动能怎样变化？其动能的变化与各个力做功有什么关系？
五、自主空间、展示
动能和动能定理
导学探究 如图所示，光滑水平面上的物体在水平恒力F的作用下向前运动了一段距离l，速度由v1增加到v2.试推导出力F对物体做功的表达式．
一、动能的表达式
1．定义 物体由于 而具有的能量．
2．表达式 Ek＝
3．单位 与功的单位相同，国际单位为 ．1 J＝1 kg·m2·s－2.
4．物理量特点
(1)具有瞬时性，是 ．
(2)具有相对性，选取不同的参考系，同一物体的动能一般不同，通常是指物体相对于 的动能．
(3)是 ，没有方向， .
2．动能的变化
(1)ΔEk＝ 为物体动能的变化量，也称作物体动能的增量，表示物体动能变化的大小．
(2)动能变化的原因
合力对物体做功是引起物体动能变化的原因，合力做功的过程实质上是其他形式的能与动能相互转化的过程，转化了多少由合力做了多少功来度量．
二、动能定理
1．动能定理的内容 力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中 ．
2．动能定理的表达式
(1)W＝ (2)W合＝Ek2－Ek1.说明：式中W为 ，它等于各力做功的 ．
3．动能定理的适用范围
不仅适用于 做功和 运动，也适用于 做功和 运动情况．
.动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间。因此用它处理问题常常比较方便。
合力做正功时，物体的动能__________；合力做负功时，物体的动能___________。
4．对动能定理的理解
(1)表达式W＝ΔEk中的W为外力对物体做的总功．
(2)动能定理描述了做功和动能变化的两种关系．
①等值关系：物体动能的变化量等于合力对它做的功．
②因果关系：合力对物体做功是引起物体动能变化的原因，做功的过程实质上是其他形式的能与动能相互转化的过程，转化了多少由合力做的功来度量．
例1】 下列关于运动物体所受合力做功和动能变化的关系正确的是( )
A．如果物体所受合力为0，则合力对物体做的功一定为0
B．如果合力对物体所做的功为0，则合力一定为0
C．物体在合力作用下做变速运动，动能一定发生变化
D．物体的动能不变，所受合力一定为0
针对练习1：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．木块所受的合力为零
B．因木块所受的力对其都不做功，所以合力做功为零
C．重力和摩擦力的合力做的功为零
D．重力和摩擦力的合力为零
合作探究’
动能定理的应用
[要点归纳]
1．应用动能定理解题的步骤
(1)确定研究对象和研究过程(研究对象一般为单个物体或相对静止的物体组成的系统)．
(2)对研究对象进行受力分析(注意哪些力做功或不做功)．
(3)确定合外力对物体做的功(注意功的正负)．
(4)确定物体的初、末动能(注意动能增量是末动能减初动能)．
(5)根据动能定理列式、求解．
【例2】 质量M＝6.0×103 kg的客机，从静止开始沿平直的跑道匀加速滑行，当滑行距离l＝7.2×102 m时，达到起飞速度v＝60 m/s.求：
(1)起飞时飞机的动能多大？ (2)若不计滑行过程中所受的阻力，则飞机受到的牵引力为多大？
(3)若滑行过程中受到的平均阻力大小为F＝3.0×103 N，牵引力与第(2)问中求得的值相等，则要达到上述起飞速度，飞机的滑行距离应为多大？
3. 应用动能定理时注意的四个问题
(1)动能定理中各量是针对同一惯性参考系而言的(一般选取地面为参考系)．
(2)若物体运动的过程包含几个不同的阶段，应用动能定理时，可以分段考虑，也可以将全过程作为一个整体来处理．
(3)在求总功时，若各力不同时对物体做功，W应为各阶段各力做功的代数和．在利用动能定理列方程时，还应注意各力做功的正、负或合力做功的正、负．
(4)对于受力情况复杂的问题要避免把某个力的功当作合力的功，对于多过程问题要防止“漏功”或“添功”．
针对练习2：某人把质量为0.1 kg的一块小石头，从距地面为5 m的高处以60°角斜向上抛出，抛出时的初速度大小为10 m/s，则当石头着地时，其速度大小约为(g取10 m/s2，不计空气阻力)( )
A．14 m/s B．12 m/s
C．28 m/s D．20 m/s
针对练习3：如图所示，AB为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道，轨道的B点与水平地面相切，其半径为R.质量为m的小球由A点静止释放，求：
(1)小球滑到最低点B时，小球速度v的大小；
(2)小球通过光滑的水平面BC滑上固定曲面，恰到达最高点D，D到地面的高度为h(已知h＜R)，则小球在曲面上克服摩擦力所做的功Wf.
课堂小结
一、动能的表达式
1．表达式：Ek＝ .
2．单位：与功的单位相同，国际单位为 ，符号为 .
3．标矢性：动能是 ，只有大小，没有方向．
二、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 ．
2．表达式：W＝mv22－mv12.如果物体受到几个力的共同作用，W即为 ，它等于各个力做功的代数和．
3．动能定理既适用于恒力做功的情况，也适用于 做功的情况；既适用于直线运动，也适用于 ．
达标测评
1．(对动能的理解)(多选)关于质量一定的物体的速度和动能，下列说法中正确的是( )
A．物体的速度发生变化时，其动能一定发生变化
B．物体的速度保持不变时，其动能一定保持不变
C．物体的动能发生变化时，其速度一定发生变化
D．物体的动能保持不变时，其速度可能发生变化
2.(对动能定理的理解)如图5，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度．木箱获得的动能一定( )
A．小于拉力所做的功
B．等于拉力所做的功
C．等于克服摩擦力所做的功
D．大于克服摩擦力所做的功
3．(动能定理的应用)一辆汽车以v1＝6 m/s的速度沿水平路面行驶时，急刹车后能滑行x1＝3.6 m，如果以v2＝8 m/s的速度行驶，在同样的路面上急刹车后滑行的距离x2应为( )
A．6.4 m B．5.6 m C．7.2 m D．10.8 m
(动能定理的应用)在距地面高12 m处，以12 m/s的水平速度抛出质量为0.5 kg的小球，其落地时速度大小为18 m/s，求小球在运动过程中克服阻力做的功．(g取10 m/s2)
5、某同学在练习足球时，将足球朝竖直的墙壁踢出。假设足球的质量为m=0.5kg、足球与墙壁碰撞的瞬间速度大小为=5m/s，如果以足球被踢出的速度方向为正，足球与墙壁碰后以等大的速度反弹。则(?? )
A.速度的变化量为-10m/s B.速度的变化量为10m/s
C.动能的变化量为25J D.动能的变化量为0
作业;p88 3,4 默写 ；万有引力公式 向心力的公式 功和功率的公式 重力势能表达式
2021年新教材（人教版） 高一 年级物理 《 第八章 》（8-3动能定理）导学案解析案
四、情境导入
[观察探究]
如图所示，一辆汽车正在上坡路上加速行驶．
(1)汽车上坡过程受哪些力作用？各个力做什么功？
(2)汽车的动能怎样变化？其动能的变化与各个力做功有什么关系？
答案：(1)汽车受重力、支持力、牵引力及路面的阻力作用，上坡过程中牵引力做正功，重力、阻力做负功，支持力不做功．
(2)由于汽车加速上坡，其动能增大，汽车动能的变化等于重力、牵引力及路面的阻力三个力做功的代数和．
五、自主空间、展示
一、动能和动能定理
导学探究 如图所示，光滑水平面上的物体在水平恒力F的作用下向前运动了一段距离l，速度由v1增加到v2.试推导出力F对物体做功的表达式．
答案 W＝Fl＝F·＝F·＝mv22－mv12
一、动能的表达式
1．定义 物体由于 运动 而具有的能量．
2．表达式 Ek＝ mv2
3．单位 与功的单位相同，国际单位为 焦耳 ．1 J＝1 kg·m2·s－2.
4．物理量特点
(1)具有瞬时性，是 状态量 ．
(2)具有相对性，选取不同的参考系，同一物体的动能一般不同，通常是指物体相对于 地面 的动能．
(3)是 标量 ，没有方向， 只有大小 Ek≥0 .
2．动能的变化
(1)ΔEk＝ 为物体动能的变化量，也称作物体动能的增量，表示物体动能变化的大小．
(2)动能变化的原因
合力对物体做功是引起物体动能变化的原因，合力做功的过程实质上是其他形式的能与动能相互转化的过程，转化了多少由合力做了多少功来度量．
二、动能定理
1．动能定理的内容 力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中 ．
2．动能定理的表达式
(1)W＝ W合＝Ek2－Ek1. (2)W合＝Ek2－Ek1.说明：式中W为 合外力做的功 ，它等于各力做功的 代数和 ．
3．动能定理的适用范围
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．
.动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间。因此用它处理问题常常比较方便。
合力做正功时，物体的动能____增加______；合力做负功时，物体的动能___减小________。
4．对动能定理的理解
(1)表达式W＝ΔEk中的W为外力对物体做的总功．
(2)动能定理描述了做功和动能变化的两种关系．
①等值关系：物体动能的变化量等于合力对它做的功．
②因果关系：合力对物体做功是引起物体动能变化的原因，做功的过程实质上是其他形式的能与动能相互转化的过程，转化了多少由合力做的功来度量．
例1】 下列关于运动物体所受合力做功和动能变化的关系正确的是( A )
A．如果物体所受合力为0，则合力对物体做的功一定为0
B．如果合力对物体所做的功为0，则合力一定为0
C．物体在合力作用下做变速运动，动能一定发生变化
D．物体的动能不变，所受合力一定为0
针对练习1：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( C )
A．木块所受的合力为零
B．因木块所受的力对其都不做功，所以合力做功为零
C．重力和摩擦力的合力做的功为零
D．重力和摩擦力的合力为零
合作探究’
知识点2：动能定理的应用
[要点归纳]
1．应用动能定理解题的步骤
(1)确定研究对象和研究过程(研究对象一般为单个物体或相对静止的物体组成的系统)．
(2)对研究对象进行受力分析(注意哪些力做功或不做功)．
(3)确定合外力对物体做的功(注意功的正负)．
(4)确定物体的初、末动能(注意动能增量是末动能减初动能)．
(5)根据动能定理列式、求解．
【例2】 质量M＝6.0×103 kg的客机，从静止开始沿平直的跑道匀加速滑行，当滑行距离l＝7.2×102 m时，达到起飞速度v＝60 m/s.求：
(1)起飞时飞机的动能多大？
(2)若不计滑行过程中所受的阻力，则飞机受到的牵引力为多大？
(3)若滑行过程中受到的平均阻力大小为F＝3.0×103 N，牵引力与第(2)问中求得的值相等，则要达到上述起飞速度，飞机的滑行距离应为多大？
解析： (1)飞机起飞时的动能Ek＝Mv2 代入数值得Ek＝1.08×107 J.
(2)设牵引力为F1，由动能定理得 F1l＝Ek－0 代入数值得F1＝1.5×104 N.
(3)设滑行距离为l′，由动能定理得 F1l′－Fl′＝Ek－0 整理得l′＝
代入数值，得l′＝9.0×102 m.
3. 应用动能定理时注意的四个问题
(1)动能定理中各量是针对同一惯性参考系而言的(一般选取地面为参考系)．
(2)若物体运动的过程包含几个不同的阶段，应用动能定理时，可以分段考虑，也可以将全过程作为一个整体来处理．
(3)在求总功时，若各力不同时对物体做功，W应为各阶段各力做功的代数和．在利用动能定理列方程时，还应注意各力做功的正、负或合力做功的正、负．
(4)对于受力情况复杂的问题要避免把某个力的功当作合力的功，对于多过程问题要防止“漏功”或“添功”．
针对练习2：某人把质量为0.1 kg的一块小石头，从距地面为5 m的高处以60°角斜向上抛出，抛出时的初速度大小为10 m/s，则当石头着地时，其速度大小约为(g取10 m/s2，不计空气阻力)( A )
A．14 m/s B．12 m/s
C．28 m/s D．20 m/s
针对练习3：如图所示，AB为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道，轨道的B点与水平地面相切，其半径为R.质量为m的小球由A点静止释放，求：
(1)小球滑到最低点B时，小球速度v的大小；
(2)小球通过光滑的水平面BC滑上固定曲面，恰到达最高点D，D到地面的高度为h(已知h＜R)，则小球在曲面上克服摩擦力所做的功Wf.
解析：(1)小球从A滑到B的过程中，由动能定理得：mgR＝mv－0解得：vB＝.
(2)从A到D的过程，由动能定理可得：mg(R－h)－Wf＝0－0，解得克服摩擦力做的功Wf＝mg(R－h)．
课堂小结
一、动能的表达式
1．表达式：Ek＝mv2.
2．单位：与功的单位相同，国际单位为焦耳，符号为J.
3．标矢性：动能是标量，只有大小，没有方向．
二、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．
2．表达式：W＝mv22－mv12.如果物体受到几个力的共同作用，W即为合力做的功，它等于各个力做功的代数和．
3．动能定理既适用于恒力做功的情况，也适用于变力做功的情况；既适用于直线运动，也适用于曲线运动．
达标测评
1．(对动能的理解)(多选)关于质量一定的物体的速度和动能，下列说法中正确的是 (BCD )
A．物体的速度发生变化时，其动能一定发生变化
B．物体的速度保持不变时，其动能一定保持不变
C．物体的动能发生变化时，其速度一定发生变化
D．物体的动能保持不变时，其速度可能发生变化
答案 2.(对动能定理的理解)如图5，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度．木箱获得的动能一定( A )
A．小于拉力所做的功
B．等于拉力所做的功
C．等于克服摩擦力所做的功
D．大于克服摩擦力所做的功
3．(动能定理的应用)一辆汽车以v1＝6 m/s的速度沿水平路面行驶时，急刹车后能滑行x1＝3.6 m，如果以v2＝8 m/s的速度行驶，在同样的路面上急刹车后滑行的距离x2应为( A )
A．6.4 m B．5.6 m C．7.2 m D．10.8 m
4．(动能定理的应用)在距地面高12 m处，以12 m/s的水平速度抛出质量为0.5 kg的小球，其落地时速度大小为18 m/s，求小球在运动过程中克服阻力做的功．(g取10 m/s2)
5、某同学在练习足球时，将足球朝竖直的墙壁踢出。假设足球的质量为m=0.5kg、足球与墙壁碰撞的瞬间速度大小为=5m/s，如果以足球被踢出的速度方向为正，足球与墙壁碰后以等大的速度反弹。则(??A D )
A.速度的变化量为-10m/s B.速度的变化量为10m/s
C.动能的变化量为25J D.动能的变化量为0
一、课前准备 激情宣誓、师生问好
二、默写 万有引力公式 向心力的公式 功和功率的公式 重力势能表达式
三、目标 展示 学习目标 1、知道动能定义和表达式，会计算物体的动能。
2.会用牛顿定律和运动学公式推导动能定理，理解其含义。
3.能用动能定理进行相关分析和计算。
重点 理解动能及其表达式（重点）
难点 理解动能定理的适用条件，应用动能定理解题的步骤（难点）
四、情境导入
[观察探究]
如图所示，一辆汽车正在上坡路上加速行驶．
(1)汽车上坡过程受哪些力作用？各个力做什么功？
(2)汽车的动能怎样变化？其动能的变化与各个力做功有什么关系？
五、自主空间、展示
动能和动能定理
导学探究 如图所示，光滑水平面上的物体在水平恒力F的作用下向前运动了一段距离l，速度由v1增加到v2.试推导出力F对物体做功的表达式．
一、动能的表达式
1．定义 物体由于 而具有的能量．
2．表达式 Ek＝
3．单位 与功的单位相同，国际单位为 ．1 J＝1 kg·m2·s－2.
4．物理量特点
(1)具有瞬时性，是 ．
(2)具有相对性，选取不同的参考系，同一物体的动能一般不同，通常是指物体相对于 的动能．
(3)是 ，没有方向， .
2．动能的变化
(1)ΔEk＝ 为物体动能的变化量，也称作物体动能的增量，表示物体动能变化的大小．
(2)动能变化的原因
合力对物体做功是引起物体动能变化的原因，合力做功的过程实质上是其他形式的能与动能相互转化的过程，转化了多少由合力做了多少功来度量．
二、动能定理
1．动能定理的内容 力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中 ．
2．动能定理的表达式
(1)W＝ (2)W合＝Ek2－Ek1.说明：式中W为 ，它等于各力做功的 ．
3．动能定理的适用范围
不仅适用于 做功和 运动，也适用于 做功和 运动情况．
.动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间。因此用它处理问题常常比较方便。
合力做正功时，物体的动能__________；合力做负功时，物体的动能___________。
4．对动能定理的理解
(1)表达式W＝ΔEk中的W为外力对物体做的总功．
(2)动能定理描述了做功和动能变化的两种关系．
①等值关系：物体动能的变化量等于合力对它做的功．
②因果关系：合力对物体做功是引起物体动能变化的原因，做功的过程实质上是其他形式的能与动能相互转化的过程，转化了多少由合力做的功来度量．
例1】 下列关于运动物体所受合力做功和动能变化的关系正确的是( )
A．如果物体所受合力为0，则合力对物体做的功一定为0
B．如果合力对物体所做的功为0，则合力一定为0
C．物体在合力作用下做变速运动，动能一定发生变化
D．物体的动能不变，所受合力一定为0
针对练习1：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．木块所受的合力为零
B．因木块所受的力对其都不做功，所以合力做功为零
C．重力和摩擦力的合力做的功为零
D．重力和摩擦力的合力为零
合作探究’
动能定理的应用
[要点归纳]
1．应用动能定理解题的步骤
(1)确定研究对象和研究过程(研究对象一般为单个物体或相对静止的物体组成的系统)．
(2)对研究对象进行受力分析(注意哪些力做功或不做功)．
(3)确定合外力对物体做的功(注意功的正负)．
(4)确定物体的初、末动能(注意动能增量是末动能减初动能)．
(5)根据动能定理列式、求解．
【例2】 质量M＝6.0×103 kg的客机，从静止开始沿平直的跑道匀加速滑行，当滑行距离l＝7.2×102 m时，达到起飞速度v＝60 m/s.求：
(1)起飞时飞机的动能多大？ (2)若不计滑行过程中所受的阻力，则飞机受到的牵引力为多大？
(3)若滑行过程中受到的平均阻力大小为F＝3.0×103 N，牵引力与第(2)问中求得的值相等，则要达到上述起飞速度，飞机的滑行距离应为多大？
3. 应用动能定理时注意的四个问题
(1)动能定理中各量是针对同一惯性参考系而言的(一般选取地面为参考系)．
(2)若物体运动的过程包含几个不同的阶段，应用动能定理时，可以分段考虑，也可以将全过程作为一个整体来处理．
(3)在求总功时，若各力不同时对物体做功，W应为各阶段各力做功的代数和．在利用动能定理列方程时，还应注意各力做功的正、负或合力做功的正、负．
(4)对于受力情况复杂的问题要避免把某个力的功当作合力的功，对于多过程问题要防止“漏功”或“添功”．
针对练习2：某人把质量为0.1 kg的一块小石头，从距地面为5 m的高处以60°角斜向上抛出，抛出时的初速度大小为10 m/s，则当石头着地时，其速度大小约为(g取10 m/s2，不计空气阻力)( )
A．14 m/s B．12 m/s
C．28 m/s D．20 m/s
针对练习3：如图所示，AB为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道，轨道的B点与水平地面相切，其半径为R.质量为m的小球由A点静止释放，求：
(1)小球滑到最低点B时，小球速度v的大小；
(2)小球通过光滑的水平面BC滑上固定曲面，恰到达最高点D，D到地面的高度为h(已知h＜R)，则小球在曲面上克服摩擦力所做的功Wf.
课堂小结
一、动能的表达式
1．表达式：Ek＝ .
2．单位：与功的单位相同，国际单位为 ，符号为 .
3．标矢性：动能是 ，只有大小，没有方向．
二、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 ．
2．表达式：W＝mv22－mv12.如果物体受到几个力的共同作用，W即为 ，它等于各个力做功的代数和．
3．动能定理既适用于恒力做功的情况，也适用于 做功的情况；既适用于直线运动，也适用于 ．
达标测评
1．(对动能的理解)(多选)关于质量一定的物体的速度和动能，下列说法中正确的是( )
A．物体的速度发生变化时，其动能一定发生变化
B．物体的速度保持不变时，其动能一定保持不变
C．物体的动能发生变化时，其速度一定发生变化
D．物体的动能保持不变时，其速度可能发生变化
2.(对动能定理的理解)如图5，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度．木箱获得的动能一定( )
A．小于拉力所做的功
B．等于拉力所做的功
C．等于克服摩擦力所做的功
D．大于克服摩擦力所做的功
3．(动能定理的应用)一辆汽车以v1＝6 m/s的速度沿水平路面行驶时，急刹车后能滑行x1＝3.6 m，如果以v2＝8 m/s的速度行驶，在同样的路面上急刹车后滑行的距离x2应为( )
A．6.4 m B．5.6 m C．7.2 m D．10.8 m
(动能定理的应用)在距地面高12 m处，以12 m/s的水平速度抛出质量为0.5 kg的小球，其落地时速度大小为18 m/s，求小球在运动过程中克服阻力做的功．(g取10 m/s2)
5、某同学在练习足球时，将足球朝竖直的墙壁踢出。假设足球的质量为m=0.5kg、足球与墙壁碰撞的瞬间速度大小为=5m/s，如果以足球被踢出的速度方向为正，足球与墙壁碰后以等大的速度反弹。则(?? )
A.速度的变化量为-10m/s B.速度的变化量为10m/s
C.动能的变化量为25J D.动能的变化量为0
作业;p88 3,4 默写 ；万有引力公式 向心力的公式 功和功率的公式 重力势能表达式
2021年新教材（人教版） 高一 年级物理 《 第八章 》（8-3动能定理）导学案解析案
四、情境导入
[观察探究]
如图所示，一辆汽车正在上坡路上加速行驶．
(1)汽车上坡过程受哪些力作用？各个力做什么功？
(2)汽车的动能怎样变化？其动能的变化与各个力做功有什么关系？
答案：(1)汽车受重力、支持力、牵引力及路面的阻力作用，上坡过程中牵引力做正功，重力、阻力做负功，支持力不做功．
(2)由于汽车加速上坡，其动能增大，汽车动能的变化等于重力、牵引力及路面的阻力三个力做功的代数和．
五、自主空间、展示
一、动能和动能定理
导学探究 如图所示，光滑水平面上的物体在水平恒力F的作用下向前运动了一段距离l，速度由v1增加到v2.试推导出力F对物体做功的表达式．
答案 W＝Fl＝F·＝F·＝mv22－mv12
一、动能的表达式
1．定义 物体由于 运动 而具有的能量．
2．表达式 Ek＝ mv2
3．单位 与功的单位相同，国际单位为 焦耳 ．1 J＝1 kg·m2·s－2.
4．物理量特点
(1)具有瞬时性，是 状态量 ．
(2)具有相对性，选取不同的参考系，同一物体的动能一般不同，通常是指物体相对于 地面 的动能．
(3)是 标量 ，没有方向， 只有大小 Ek≥0 .
2．动能的变化
(1)ΔEk＝ 为物体动能的变化量，也称作物体动能的增量，表示物体动能变化的大小．
(2)动能变化的原因
合力对物体做功是引起物体动能变化的原因，合力做功的过程实质上是其他形式的能与动能相互转化的过程，转化了多少由合力做了多少功来度量．
二、动能定理
1．动能定理的内容 力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中 ．
2．动能定理的表达式
(1)W＝ W合＝Ek2－Ek1. (2)W合＝Ek2－Ek1.说明：式中W为 合外力做的功 ，它等于各力做功的 代数和 ．
3．动能定理的适用范围
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．
.动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间。因此用它处理问题常常比较方便。
合力做正功时，物体的动能____增加______；合力做负功时，物体的动能___减小________。
4．对动能定理的理解
(1)表达式W＝ΔEk中的W为外力对物体做的总功．
(2)动能定理描述了做功和动能变化的两种关系．
①等值关系：物体动能的变化量等于合力对它做的功．
②因果关系：合力对物体做功是引起物体动能变化的原因，做功的过程实质上是其他形式的能与动能相互转化的过程，转化了多少由合力做的功来度量．
例1】 下列关于运动物体所受合力做功和动能变化的关系正确的是( A )
A．如果物体所受合力为0，则合力对物体做的功一定为0
B．如果合力对物体所做的功为0，则合力一定为0
C．物体在合力作用下做变速运动，动能一定发生变化
D．物体的动能不变，所受合力一定为0
针对练习1：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( C )
A．木块所受的合力为零
B．因木块所受的力对其都不做功，所以合力做功为零
C．重力和摩擦力的合力做的功为零
D．重力和摩擦力的合力为零
合作探究’
知识点2：动能定理的应用
[要点归纳]
1．应用动能定理解题的步骤
(1)确定研究对象和研究过程(研究对象一般为单个物体或相对静止的物体组成的系统)．
(2)对研究对象进行受力分析(注意哪些力做功或不做功)．
(3)确定合外力对物体做的功(注意功的正负)．
(4)确定物体的初、末动能(注意动能增量是末动能减初动能)．
(5)根据动能定理列式、求解．
【例2】 质量M＝6.0×103 kg的客机，从静止开始沿平直的跑道匀加速滑行，当滑行距离l＝7.2×102 m时，达到起飞速度v＝60 m/s.求：
(1)起飞时飞机的动能多大？
(2)若不计滑行过程中所受的阻力，则飞机受到的牵引力为多大？
(3)若滑行过程中受到的平均阻力大小为F＝3.0×103 N，牵引力与第(2)问中求得的值相等，则要达到上述起飞速度，飞机的滑行距离应为多大？
解析： (1)飞机起飞时的动能Ek＝Mv2 代入数值得Ek＝1.08×107 J.
(2)设牵引力为F1，由动能定理得 F1l＝Ek－0 代入数值得F1＝1.5×104 N.
(3)设滑行距离为l′，由动能定理得 F1l′－Fl′＝Ek－0 整理得l′＝
代入数值，得l′＝9.0×102 m.
3. 应用动能定理时注意的四个问题
(1)动能定理中各量是针对同一惯性参考系而言的(一般选取地面为参考系)．
(2)若物体运动的过程包含几个不同的阶段，应用动能定理时，可以分段考虑，也可以将全过程作为一个整体来处理．
(3)在求总功时，若各力不同时对物体做功，W应为各阶段各力做功的代数和．在利用动能定理列方程时，还应注意各力做功的正、负或合力做功的正、负．
(4)对于受力情况复杂的问题要避免把某个力的功当作合力的功，对于多过程问题要防止“漏功”或“添功”．
针对练习2：某人把质量为0.1 kg的一块小石头，从距地面为5 m的高处以60°角斜向上抛出，抛出时的初速度大小为10 m/s，则当石头着地时，其速度大小约为(g取10 m/s2，不计空气阻力)( A )
A．14 m/s B．12 m/s
C．28 m/s D．20 m/s
针对练习3：如图所示，AB为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道，轨道的B点与水平地面相切，其半径为R.质量为m的小球由A点静止释放，求：
(1)小球滑到最低点B时，小球速度v的大小；
(2)小球通过光滑的水平面BC滑上固定曲面，恰到达最高点D，D到地面的高度为h(已知h＜R)，则小球在曲面上克服摩擦力所做的功Wf.
解析：(1)小球从A滑到B的过程中，由动能定理得：mgR＝mv－0解得：vB＝.
(2)从A到D的过程，由动能定理可得：mg(R－h)－Wf＝0－0，解得克服摩擦力做的功Wf＝mg(R－h)．
课堂小结
一、动能的表达式
1．表达式：Ek＝mv2.
2．单位：与功的单位相同，国际单位为焦耳，符号为J.
3．标矢性：动能是标量，只有大小，没有方向．
二、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．
2．表达式：W＝mv22－mv12.如果物体受到几个力的共同作用，W即为合力做的功，它等于各个力做功的代数和．
3．动能定理既适用于恒力做功的情况，也适用于变力做功的情况；既适用于直线运动，也适用于曲线运动．
达标测评
1．(对动能的理解)(多选)关于质量一定的物体的速度和动能，下列说法中正确的是 (BCD )
A．物体的速度发生变化时，其动能一定发生变化
B．物体的速度保持不变时，其动能一定保持不变
C．物体的动能发生变化时，其速度一定发生变化
D．物体的动能保持不变时，其速度可能发生变化
答案 2.(对动能定理的理解)如图5，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度．木箱获得的动能一定( A )
A．小于拉力所做的功
B．等于拉力所做的功
C．等于克服摩擦力所做的功
D．大于克服摩擦力所做的功
3．(动能定理的应用)一辆汽车以v1＝6 m/s的速度沿水平路面行驶时，急刹车后能滑行x1＝3.6 m，如果以v2＝8 m/s的速度行驶，在同样的路面上急刹车后滑行的距离x2应为( A )
A．6.4 m B．5.6 m C．7.2 m D．10.8 m
4．(动能定理的应用)在距地面高12 m处，以12 m/s的水平速度抛出质量为0.5 kg的小球，其落地时速度大小为18 m/s，求小球在运动过程中克服阻力做的功．(g取10 m/s2)
5、某同学在练习足球时，将足球朝竖直的墙壁踢出。假设足球的质量为m=0.5kg、足球与墙壁碰撞的瞬间速度大小为=5m/s，如果以足球被踢出的速度方向为正，足球与墙壁碰后以等大的速度反弹。则(??A D )
A.速度的变化量为-10m/s B.速度的变化量为10m/s
C.动能的变化量为25J D.动能的变化量为0