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第七章 机械能守恒定律
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7. 动能和动能定理
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人教版(2003)高中物理必修二第七章机械能守恒定律——动能定理
人教版(2003)高中物理必修二第七章机械能守恒定律——动能定理
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7.7动能和动能定理 物体由于运动而具有的能量叫做动能。 与物体的质量和速度有关思考:物体的动能与哪些因素有关?是什么样的关系? 结论:物体的质量越大,速度越大,它的动能就越大。那么,动能与物体的质量和速度之间有什么定量的关系呢? 一、探究动能的表达式重力做功WG重力势能mgh弹力做功WF外力做功w弹性势能kx2/2动能表达式? 探究物体动能表达式设质量为m的某物体,在与运动方向总相同的恒力F的作用下发生一段位移l,速度由v1增加到v2,如图所示。试寻求这个过程中力F做的功与v1、v2的关系? m为物体的质量v为物体的瞬时速度单位:焦耳(J)Ek=mv2一.动能 我们对动能的表达式Ek=mv2/2的理解1、动能是标量,且只有正值,动能只与物体的速度大小有关,与速度方向无关,且速度对动能影响比质量大。2、动能是状态量.V是瞬时速度。在某一时刻,物体具有一定的速度,也就具有一定的动能。3、动能具有相对性,对不同的参考系,物体速度有不同的瞬时值,也就具有不同的动能,一般都以地面为参考系研究物体的运动。 关于动能的理解,下列说法正确的是:A、一定质量的物体,速度变化时,动能一定变化。B、一定质量的物体,速度不变时,动能一定不变。C、一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化。D、一定质量的物体,动能不变时,速度一定不变。随堂练习 W=Ek2-Ek1=△Ek改写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。W=mv22-mv12二.动能定理 动能是标量,只有正值,但△Ek有正负之分。当外力做正功时,W>0,故△Ek>0,即Ek2>Ek1动能增加。当外力做负功时,W<0,故△Ek<0,即Ek2<Ek1动能减少。 思考与讨论(一)如果物体受到几个力作用,动能定理中的W表示的物理意义是什么?合力所做的总功。动能定理表述为:合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。 多个力作用W合=Ek2-Ek1W合=mv22/2-mv12/2 思考与讨论(二)动能定理是否可以应用于变力做功或物体做曲线运动的情况,该怎样理解?把过程分解为很多小段,认为物体在每小段运动中受到的力是恒力,运动的轨迹是直线,这样也能得到动能定理. 对动能定理的理解1、当外力做正功时,W>0,故Ek2>Ek1,即动能增加当外力做负功时,W<0,故Ek2<Ek1,即动能减少2、对状态与过程关系的理解功是伴随一个物理过程而产生的,是过程量;而动能是状态量。动能定理表示了过程量等于状态量的改变量的关系。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。 应用动能定理解题一般步骤(尤其是变力功、曲线运动):1.明确对象和过程:(通常是单个物体)2.作二分析:⑴受力分析,确定各力做功及其正负⑵确定初、末速度,明确初末状态的动能3.由动能定理列方程:W合=mv22/2-mv12/2 sFf例1、一架喷气式飞机,质量,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为时,达到起飞速度。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍(k=0.02)。求飞机受到的牵引力F。应用1:恒力+直线运动GFN 例2、在h高处,以初速度v0向水平方向抛出一小球,不计空气阻力,小球着地时速度大小为()C应用2:恒力+曲线运动 作业1.如图,物体沿一曲面从A点无初速滑下,滑至曲面的最低点B时,下滑高度为5m,若物体的质量为1kg,到B点时的速度为6m/s,则在下滑过程中,物体克服阻力所做的功为多少?AB5m此题中的摩擦力是变力,变力做功不能用W=Flcosα计算。物体克服摩擦力做功32J 作业2.如图所示,半径R=1m的1/4圆弧导轨与水平面相接,从圆弧导轨顶端A,静止释放一个质量为m=20g的小木块,测得其滑至底端B时速度VB=3m/s,以后沿水平导轨滑行BC=3m而停止.求:(1)在圆弧轨道上克服摩擦力做的功?(2)BC段轨道的动摩擦因数为多少?W=-0.11J0.15 作业3.一物体静止在不光滑的水平面上,已知m=1kg,μ=0.1,现用水平外力F=2N拉其运动5m后立即撤去水平外力F,求其还能滑多远?Fμ=0.1ff=0=0多过程问题直线运动5m
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高中 - 物理
发布时间:2022-01-14 09:04:24
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