《动能和动能定理》课件(新人教必修2).ppt

* * 5.7 动能和动能定理 动 能 动能定理 应用及解题要点 思考:如何用m和V表示力F做的功. W=FL=ma·v2/2a=mv2/2 问题1:如图, 在光滑的水平面上,质量为m物体,在恒力F作用下由静止开始运动,发生一段位移L,此时速度为V. 根据功和能的关系可以知道: 外力对物体做功,物体的能量增加; 物体对外做功,物体的能量减少; 且△E=W 思考:上面问题中,物体的什么能量改 变了?这种能量的数学表达式是 什么? 动能,EK=mv2/2 1. 定义 物体由于运动而具有的能叫 做动能。 2. 动能的大小 3. 单位 焦（J ） 4. 说明 （1）动能是标量，只有大小，没有方向. （2）动能只有正值，没有负值。 一、动能 问题2:如图, 在光滑的水平面上,质量为m物体在恒力F作用下发生一段位移L,速度由V1增加到V2. 思考:请分析外力做功与物体动能 变化之间的关系。 （1）若合外力方向与物体运动方向相同时，合外力对物体做正功，W﹥0 ，则物体动能增加。 2. 说明 （2）若合外力方向与物体运动方向相反时，合外力对物体做负功，W﹤0 ，则物体动能减小。 1. 动能定理 合外力对物体所做的功，等于物体动能的改变量: 二、动能定理 例1 质量为8g 子弹以400m/s 的速度水平射入厚为5cm的木板，射出后的速度为100 m/s，求子弹克服阻力所做的功以及子弹受到的平均阻力。 三 例题分析 v v 0 解：子弹射入木板的过程中，在竖直方向受到的重力和支持力的作用互相抵消，在水平方向受到阻力为Ff ，如图所示。根据动能定理得 F f 例2 汽车在水平的高速公路上做匀加速直线运动，经过100 m 的距离后，速度由10 m/s 增加到30 m/s，汽车的质量为2×103 kg，汽车前进时所受的阻力为车重的0.02倍,求汽车牵引力所做的功以及牵引力大小。 汽车在运动过程中共受四个力的作用，如图所示。 F G F N F f 重力和支持力不做功,只有牵引力和阻力做功。 分析： WF =F s,Wf = Ff s cos180o = – 0.02 m g s 根据动能定理得 由WF =F s 得牵引力大小为 1. 选择研究对象，分析研究对象的受力情况。 2. 计算研究对象所受各力在运动过程中对物体做功的大小和正负。 3. 明确物体在运动过程中始、末动能的值。 4. 根据动能定理，列出具体方程式。 5. 代入数值，计算结果。 关键： （1）正确计算物体所受外力的总功 ； （2）明确物体在运动过程中初、末状态的动能值。 四、解题要点 1. 改变汽车的质量和速度，都能使汽车的动能发生改变，在下列几种情况下，汽车的动能各是原来的几倍？ （1）质量不变，速度增大到原来的2倍； （2）速度不变，质量增大到原来的2倍； （3）质量减半，速度增大到原来的4倍； （4）速度减半，质量增大到原来的4倍。 练 习 2. 质量10 g、以800 m/s 的速度飞行子弹和质量60 kg、以10 m/s的速度奔跑的运动员相比，哪一个的动能大？ 解： 3. 一架质量为 5.0×103 kg 的飞机，在起飞过程中，从静止开始滑行，当滑行的距离为 530 m时，达到起飞速度60 m/s。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍，求飞机受到的牵引力。 分析：在水平方向上，飞机受到的外力是牵引力F 和阻力Ff 。在合外力作用下,飞机在跑道上滑行一段位移 s，合外力对飞机做正功，飞机的动能增加，最后达到起飞速度v 。 f F . F f 解：由动能定理可得 * * *