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课件网) DIBAZHANG 第八章 3 动能和动能定理 1.掌握动能的表达式和单位,知道动能是标量。 2.能运用牛顿第二定律和运动学公式推导出动能定理(重点)。 3.理解动能定理,能运用动能定理解决简单的问题(重难点)。 学习目标 一、动能和动能定理 二、动能定理的简单应用 课时对点练 内容索引 动能和动能定理 一 如图所示,光滑水平面上质量为m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,试推导出这一过程中力F对物体做功的表达式。 答案 W=Fl=F·=F·=m-m。 1.动能 (1)动能的表达式Ek= 。其单位与 的单位相同,在国际单位制中为 ,符号为 。 (2)动能是 量,没有负值。 (3)动能是状态量,与物体的运动状态相对应。 (4)动能具有相对性,选取不同的参考系,物体的速度大小不同,动能也不同,一般以地面为参考系。 梳理与总结 mv2 功 焦耳 J 标 2.动能定理 (1)力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中 。 表达式:W= ,也可写成W=Ek2-Ek1。 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_____ 。 动能的变化 m-m 各个力做 功的代数和 (2)W与ΔEk的关系:合力做功是物体动能变化的原因。 ①合力对物体做正功,即W>0,ΔEk>0,表明物体的末动能大于初动能; ②合力对物体做负功,即W<0,ΔEk<0,表明物体的末动能小于初动能。 (3)适用范围:既适用于恒力做功,也适用于变力做功,既适用于直线运动,也适用于曲线运动。 (1)两质量相同的物体,动能相同,速度一定相同。( ) (2)物体的动能不变,所受的合外力必定为零。( ) (3)合外力对物体做功不等于零,物体的速度一定变化。( ) × × √ (2024·泰安市高一期中)改变汽车的质量和速度,就可能使汽车的动能发生改变。下列几种情况中,汽车的动能未发生变化的是 A.质量减半,速度增大到原来的2倍 B.速度减半,质量增大到原来的2倍 C.质量减半,速度增大到原来的4倍 D.速度减半,质量增大到原来的4倍 例1 √ 返回 根据动能表达式Ek=mv2,质量减半,速度增大到原来的2倍,动能变为原来的2倍,故A错误; 速度减半,质量增大到原来的2倍,动能变为原来的,故B错误; 质量减半,速度增大到原来的4倍,动能变为原来的8倍,故C错误; 速度减半,质量增大到原来的4倍,动能保持不变,故D正确。 动能定理的简单应用 二 如图所示,质量为m的物块从固定斜面顶端由静止滑下,已知斜面倾角为θ,物块与斜面之间的动摩擦因数为μ,斜面高为h,重力加速度为g。 (1)物块在下滑过程中受哪些力的作用?各个力做的功分 别为多少? 答案 受重力、支持力、摩擦力;重力做功为WG=mgh,支持力做功为WN=0,摩擦力做功为Wf=-μmgcos θ·=-μmg。 (2)物块的动能怎样变化?物块到达斜面底端时的速度为多大? 答案 物块的动能增大,由动能定理得WG+WN+Wf=mv2-0,得物块到达斜面底端的速度大小v=。 如图,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 例2 √ 设拉力做功为W拉,克服摩擦力做的功为W克,由题意知,W拉-W克=ΔEk,则W拉>ΔEk,A项正确,B项错误; W克与ΔEk的大小关系不确定,C、D项错误。 质量m=6×103 kg的飞机,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。 (1)起飞时飞机的动能是多少? 例3 答案 1.08×107 J 飞机起飞时的动能Ek=mv2 代入数值解得Ek=1.08×107 J。 (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? 答案 1.5×104 N 设飞机受到的牵 ... ...