8.3动能和动能定理 课件（共35张PPT）-2024-2025学年高中《物理》（人教版2019）必修2

(课件网) 动能和动能定理 高一年级 物理 W Ek W为合力做的总功（过程量） 若合力做正功，即W＞0，则Ek2＞Ek1 ，动能增大 若合力做负功，即W＜0，则Ek2＜Ek1 ，动能减小 Ek1和Ek2分别为初、末状态的动能（状态量） △Ek =Ek2-Ek1为动能的变化（过程量） 受力分析 运动情况 受力情况 运动分析 F l v 明确研究对象 W △Ek 动能定理的应用—分析思路 既适用于直线运动，也适用于曲线运动。 既适用于恒力做功，也适用于变力做功。 既适用于一个过程，也适用于整个过程。 动能定理的适用范围 一、多个运动过程的问题 例题1 如图所示，有一个高为h，倾角为θ的光滑斜面，一个小物体位于斜面顶端的A点，从静止开始沿斜面下滑，到达斜面底端的B点后，经一小段平滑的轨道，无动能损失进入水平的粗糙平面，最终停止在平面上的C点，水平面与物体的动摩擦因数为 。求物体在水平面上滑行的距离。 B C s A h θ 分析与解答： 这是一个多过程问题，包含两个匀变速直线运动，可以用牛顿运动定律求解，也可以用动能定理来求解。 对比用牛顿运动定律和动能定理两种求解方法，我们能更好地理解使用动能定理求解的便捷之处。 受力分析： N1 mg θ 运动分析： 做功分析： 动能分析： 匀变速直线运动，初速度为0，末速度为vB 位移为 h/sinθ 重力做功WG = mgh，支持力不做功 初动能为零，末动能为 F合 = mgsinθ 从A滑动到B的过程 解法一：使用牛顿运动定律 解法二：使用动能定理 N1 mg θ 解得： 解得： 从A滑动到B的过程 受力分析： 运动分析： 做功分析： 动能分析： 匀变速直线运动，初速度为vB ，末速度为0 位移为S 摩擦力做功Wf = - μmgS F合 = f = μmg 初动能为 ，末动能为0 f N2 mg 从B滑动到C的过程 从B滑动到C的过程 f N2 mg 代入 得 代入 得 解法一：使用牛顿运动定律 解法二：使用动能定理 解法三：对全过程用动能定理求解 得： B C S A h θ N1 G f N2 G 做功分析： 动能分析： 重力做功WG = mgh 摩擦力做功Wf = - μmgS 初动能为0，末动能为0 由动能定理： 对比牛顿运动定律和动能定理 对于匀变速直线运动的问题，既可以使用牛顿运动定律，也可以用动能定理求解，但是用动能定理一般会更快捷。 对于多过程的问题，动能定理可以对整个过程列式求解，能大大简化计算过程。 如图所示，质量为m的小球从离地h高处由静止释放，小球在运动过程中所受空气阻力是它重力的k倍（ k<1），小球每次与地面相碰后，都以与碰前大小相同的速度反弹。求：小球下落直至弹跳停止过程中运动的总路程S。 m h 例题2 m h 对小球的受力和运动过程进行分析。 下落过程：F合=(1-k)mg，从静止开始匀加速运动； 反弹过程：速度反向，大小不变； 上升过程： F合=(1+k)mg，匀减速上升到最高点。 之后小球重复上述过程，但是由于阻力的作用，小球每次弹起的高度会比上一次小。经过许多次反弹之后，弹起高度接近于零。这是一个无穷多过程的问题，用牛顿运动定律求解会非常复杂。 分析与解答： 对小球从下落到停止的全过程分析： 重力做功： 阻力做功：对于大小不变的阻力，克服阻力所做的功为阻力的大小乘以物体运动路程： 动能分析：初动能为0，末动能为0 对全过程，由动能定理： 得 二、变力做功的问题 质量为m=1kg的物体被人由静止向上提高h=1m，这时物体的速度是v=2m/s，g取10m/s2，求： (1)物体克服重力做的功。 (2)合力对物体做的功。 (3)人对物体做的功。 v m m h A B 例题3 注意：不要想当然地认为人施加给物体的力是恒力。 该题要求解合力和人施加的力做的功，但没有给出这个力的大小，运动过程也不确定是一个匀变速直线运动，因此不能用牛顿运动定律来求解。 题目给出了物体的质量和运动的初、末速 ... ...