《创新课堂》第八章 机械能守恒定律 3.动能和动能定理 高中物理必修第二册（人教版）同步讲练测（教师版+学生版）

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与运动学公式推导出动能定理，理解动能定理的物理意义。 3.能用动能定理解释生产生活中的现象或解决实际问题。 知识点一　动能的表达式 　情境：如图a、b所示，汹涌的波涛能冲决堤岸，龙卷风能拔起大树。这些都说明运动的物体有对其他物体做功的能力，即运动的物体具有能量。 问题：这些运动的物体所具有的能量与物体的哪些因素有关？有什么关系？ 1.动能：在物理学中用“　　　　　　　　�———�这个量表示物体的动能。 2.表达式：Ek＝　　　　　　。 3.单位：在国际单位制中是　　　　　　，符号为　　　　　　。1 kg（m/s）2＝1 N·m＝1 J。 【易错辨析】 　（1）速度大的物体，动能一定大。（　　） （2）物体的动能由质量和速度两个因素决定。（　　） （3）质量一定的物体，其动能与速度成正比。（　　） 1.对动能的理解 （1）动能是标量，没有负值，与物体的速度方向无关。 （2）动能是状态量，具有瞬时性，与物体的运动状态（或某一时刻的速度）相对应。 （3）动能具有相对性，选取不同的参考系，物体的速度不同，动能也不同，一般以地面为参考系。 2.动能的变化量 末状态的动能与初状态的动能之差，即ΔEk＝m－m。若ΔEk＞0，表示动能增加；若ΔEk＜0，表示动能减小。 【例1】　（动能的理解） 〔多选〕关于动能的理解，下列说法正确的是（　　） A.两质量相同的物体，若动能相同，其速度不一定相同 B.物体以相同的速率向东和向西运动，动能大小相等，方向相反 C.当物体以相同的速率做曲线运动时，其动能不断变化 D.动能的大小由物体的质量和速度大小决定，与物体的运动方向无关 尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 【例2】　（动能的变化量）〔多选〕一质量为0.1 kg的小球，以5 m/s的速度在光滑水平面上做匀速运动，与竖直墙壁碰撞后以原速率反弹，若以弹回的速度方向为正方向，则小球碰墙过程中速度的变化和动能的变化分别是（　　） A.Δv＝10 m/s B.Δv＝0 C.ΔEk＝1 J D.ΔEk＝0 尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 知识点二　动能定理 　情境：如图所示，为战斗机从航母上起飞和降落的情形。 问题：（1）战斗机起飞时，合力做什么功？速度怎样变化？动能怎样变化？ （2）战斗机着舰时，阻拦索对战斗机做什么功？战斗机的动能怎样变化？ 1.推导：设某物体的质量为m，在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移l，速度由v1增加到v2（如图）。 在这个过程中，恒力F做的功W＝Fl， 由牛顿第二定律得F＝ma。 由运动学公式可得l＝， 将F、l表达式代入W＝Fl中可得 W＝m－m。 2.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　　　　　　　。 3.表达式：W＝　　　　　　　　。 如果物体受到几个力的共同作用，动能定理中力对物体做的功W即为　　　　　　　，它等于各个力做功的　　　　　　。 4.适用范围：既适用于恒力作用过程，也适用于变力作用过程；既适用于物体做直线运动的情况，也适用于物体做曲线运动的情况。 【易错辨析】 　（1）合外力做功不等于0，物体的动能一定变化。（　　） （2）物体的速度发生变化，合外力做功一定不等于0。（　　） （3）物体的动能增加，合外力做正功。（　　） （4）动能定理只适用于恒力做功和直线运动。（　　） 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 ... ...