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课件网) 第2课时 动能定理 动能定理 1.推导:合力对物体所做功与动能变化的关系。 如图所示,质量为m的物体,在一恒定拉力F作用下,以初速度v1开始沿水平面运动,经位移s后速度增加到v2,已知物体与水平面的摩擦力恒为f。 (1)外力做的总功:W=_____。 (2)由牛顿第二定律得:F-f=___。 (3)由运动学公式得:s=_____。 由以上式子求得:W=_____。 (F-f)s ma 2.内容:合力对物体所做的功等于_____。 3.表达式:W=_____。 4.适用范围:动能定理不仅适用恒力做功和直线运动, 也适用_____和_____。 物体动能的变化 Ek2-Ek1 变力做功 曲线运动 【思考辨析】 (1)合外力为零,物体的动能一定不会变化。 ( ) (2)合外力不为零,物体的动能一定会变化。 ( ) (3)物体动能增加,则它的合外力一定做正功。 ( ) 提示:(1)√。合外力为零,则合外力的功为零,根据动能定理,物体的动能一定不会变化。 (2)×。合外力不为零,合外力做功可能为零,此时物体的动能不会变化。 (3)√。根据动能定理可知,物体动能增加,它的合外力一定做正功。 一 动能定理的理解 【典例】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 【解析】选A。根据动能定理可得:WF+Wf=Ek,又知道摩擦力做负功,即Wf<0,所以木箱获得的动能一定小于拉力所做的功,选项A正确、B错误;根据WF+Wf=Ek,无法确定Ek与-Wf的大小关系,选项C、D错误。 【核心归纳】 动能定理的理解 (1)表达式:W=ΔEk=Ek2-Ek1,式中的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因果关系:合外力对物体做功是引起物体动能变化的原因,合外力做功的过程实质上是其他形式的能与动能相互转化的过程,转化了多少由合外力做了多少功来度量。 ②等值关系:某物体的动能变化量总等于合力对它做的功。 (3)定理应用的普遍性:动能定理本身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。 【特别提醒】 (1)动能定理的表达式是标量式(可以有正负),而有关的位移或速度均是相对于同一参考系(一般是地面)的量。 (2)动能定理是功能基本关系之一,凡是涉及力所引起的位移、速度变化,而不涉及加速度问题,通常可以应用动能定理来解决,而且比用牛顿定律解决更为简便。 (3)列方程时等号的左边一般是合外力做的功,右边一般是动能的增量。 【过关训练】 1.关于动能定理,下列说法正确的是 ( ) A.外力做的总功等于各个力单独做功的绝对值之和 B.只要有力对物体做功,物体的动能就一定改变 C.动能定理只适用于直线运动,不宜用于曲线运动 D.动能定理既适用于恒力运动,又适用于变力做功 【解析】选D。外力做的功等于各力单独做功的代数和,A错误;根据动能定理,决定动能是否改变的是总功,而不是某个力做的功,B错误;动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动;既适用于恒力做功,也适用于变力做功,故C错误,D正确。 2.如图所示,质量为m的物块,在恒力F的作用下,沿光滑水平面运动,物块通过A点和B点的速度分别是vA和vB,物块由A运动到B点的过程中,力F对物块做的功W为 ( ) A.W> B.W= C.W= D.由于F的方向未知,W无法求出 【解析】选B。对物块由动能定理得:W= , 故选项B正确。 【补偿训练】 1.在水平路面上,有一辆以36 km/h的速度行驶的客车,在车厢后座有一位乘客甲,把一个质量为4 kg的行李以相对客车5 m/s的速度抛给前方座位的另一位乘客乙,则行李的动能是 ( ) A.500 J B.200 J C.450 J D.900 J 【解析】选C。行李相对地面的速度v=v车+v相 ... ...
