动能和动能定理.pptxVIP

§5.7动能和动能定理垦利一中杜辉

能不能说“运动的物体具有的能量想一想：什么是动能？物体在什么情况下具有动能？物体由于运动而具有的能量叫做动能。就是动能”呢？

物体的动能可能和什么因素有

关呢？物体的质量物体的速度质量越大，动能越大

速度越大，动能越大

一、动能的表达式设物体的质量为m，在与运动方向

相同的恒定外力的作用下发生一段位

移，速度由v1增加到v2，如图所示。

试用牛顿运动定律和运动学公式，推导

出力对物体做功的表达式。v1v2lFF

v1v2lFF根据牛顿第二定律F=ma而v22-v12=2al即：把F、l的表达式代入到W=Fl,可得F做的功也就是：

因为这个量在过程终了时和过程开始时的差，

正好等于力对物体所做的功，所以“”应该

就是我们寻找的动能表达式。12mv2“力对初速度为零的物体所做的功与物体速度的二次方成正比。”这也印证了我们的猜想。

我们说质量为m的物体，以速度v运动时

的动能是：Ek=12mv2①标量：只有大小没有方向，且无负值；②单位：=1N·m=1J1kg·m/s2·m1kg·m2/s2=③状态量：与物体的速度相对应

计算一下物体的动能：1Ek=2mv2=×173×（7.2×103）2J=4.48×109J12我国在1970年发射的第一颗人造地球卫星，质量为173kg，运动速度

为7.2km/s，它的动能

短跑运动员的质量

m=60kg,此刻的速度

v=6m/s,他现在的动能

是多少？1Ek=2mv2=×60×62J=1080J12

二、动能定理W=-12mv1212mv22我们可以把写成W=Ek2-Ek1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。这个结论叫做动能定理=△Ek

动能的变化与哪个力做的功有关呢？拉力做的功摩擦力做的功合力做的功动能的增量第一种情况第二种情况情况一：光滑水平面上的1kg的物体初速度2m/s，在与速度方向相同的拉力F=2N作用下发生的位移是1m。情况二：粗糙水平面上的1kg的物体初速度2m/s，在与速度方向相同的拉力F=2N作用下发生的位移是1m，其动摩擦因数为0.4。2J02J2J2J-4J-2J-2J

W为所有力对物体做的总功；W=Ek2-Ek1力对物体做正功Ek2-Ek1＞0动能增加力对物体做功为0Ek2-Ek1=0动能不变②Ek不为负值，但Ek2-Ek1有正有负；力对物体做负功Ek2-Ek1＜0动能减少③动能定理的应用。

例1：一架喷气式飞机，质量m=5.0×103kg,起飞过程

中从静止开始滑跑。当位移达到l=5.3×102m时，速度达

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。求飞机受到的牵引力。解：飞机的初动能Ek1=0,末动能Ek2=。合力F做的功W=Fl根据动能定理，则F合l=-0（F-kmg）l=-0F=+kmg代入数值：F=1.8×104N12mv212mv2212mv22mv22l

若用牛顿运动定律和运动学规律来解这

个题呢？FF阻解：根据运动学公式v2-v02=2axa==3.4m/s2根据牛顿第二定律F=maF-F阻=maF=ma+F阻=ma+kmg=m(a+kg)=1.8×104NV2-02l

解：根据运动学公式v2-v02=2axa==0.34m/s2根据牛顿第二定律F=maF-F阻=maF=ma+F阻=ma+kmg=m(a+kg)=1.8×104Nv2-02l解：根据动能定理W=Ek2-Ek1，则F合l=-0（F-kmg）l=-0F=+kmg代入数值：F=1.8×104N12mv2mv22l12mv2

01在不涉及加速度和运动时间

时，利用动能定理解决力学问题

更简捷。动能定理不但适用于恒力做功和匀变速直线运动的情况，而且适用于变