人教版 (2019)必修 第二册3 动能和动能定理课文配套ppt课件

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1.通过动能变化与力做功的关系建立动能的定义,形成正确的物理观念。2.知道动能的概念及定义式,会比较、计算物体的动能。3.理解动能定理的推导过程、含义及适用范围。4.理解动能定理,能用动能定理解释生产生活中的现象或者解决实际问题。
2.单位:与功的单位相同,在国际单位制中为　焦耳　。1 J=1 kg·m2·s-2。 3.动能的特点。(1)具有瞬时性,是状态量。(2)具有相对性,选取不同的参考系,同一物体的动能一般不同,通常是指物体相对于　地面　的动能。 (3)是　标量　,没有方向,Ek≥0。 
微判断1 1.两个物体中,速度大的动能也大。(　　)2.某物体的速度加倍,它的动能也加倍。(　　)3.做匀速圆周运动的物体的动能保持不变。(　　)
3.适用范围:不仅适用于　恒力　做功和　直线　运动情况,也适用于　变力　做功和　曲线　运动情况。 微判断21.外力对物体做功,物体的动能一定增加。(　　)2.动能定理中的W为合力做的功。(　　)3.汽车在公路上匀速行驶时,牵引力所做的功等于汽车的动能。(　　)
重难归纳1.对“外力”的理解:(1)“外力”可以是重力、弹力、摩擦力等性质的力,它们可以同时作用,也可以不同时作用。(2)“外力”既可以是恒力,也可以是变力。
2.公式中“=”体现的三个关系:
3.标量性:动能是标量,功也是标量,动能定理是一个标量式。所以,不存在方向的选取问题,当然动能定理也就不存在分量的表达式。4.同一性:动能定理中的位移和速度必须相对于同一个参考系,一般以地面或相对地面静止的物体为参考系。
骑自行车下坡时,人不再用力蹬车,车速却越来越快,动能越来越大,这与动能定理相矛盾吗?提示:不矛盾。人没蹬车,但重力却对人和车做正功,动能越来越大。
典例剖析【例1】(多选)如图所示,电梯质量为m',在它的水平地板上放置一质量为m的物体。电梯在钢索的拉力作用下竖直向上加速运动,当电梯的速度由v1增加到v2时,上升高度为h',则在这个过程中,下列说法正确的是(　　)
学以致用1.如图所示,质量为m'的木块静止在光滑的水平面上,质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射入木块,并最终留在木块中与木块一起以速度v运动。已知当子弹相对木块静止时,木块前进的距离为l,子弹进入木块的深度为s。
重难归纳1.应用动能定理解题的基本思路。
2.动能定理与牛顿运动定律的对比。
提示:(1)物体受重力、支持力两个力作用。重力做正功,支持力不做功。合力做的功W合=mglsin θ。(2)可以用牛顿运动定律结合运动学公式求解,也可以用动能定理求解。用动能定理更简捷。
规律总结 1.应用动能定理解题时,在分析过程的基础上,无需深究物体运动过程中变化的细节,只需考虑整个过程中各个力做的总功及物体的初动能和末动能。2.动能定理表达式是一个标量式,在某个方向上应用动能定理没有任何依据。3.当物体的运动包含多个不同过程时,可分段应用动能定理求解;当所求解的问题不涉及中间的速度时,也可以全过程应用动能定理求解。
4.应用动能定理时,必须明确各力做功的正负。当一个力做负功时,可设物体克服该力做功为W,则该力做功为-W,也可以直接用字母W表示该力做功,使其字母本身含有负号。
3.一架喷气式飞机,质量为m=5×103 kg,起飞过程中做匀加速直线运动,从静止开始滑行的路程为x=5.3×102 m时,达到起飞速度v=60 m/s,在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重力的 ,g取10 m/s2,求飞机受到的牵引力。答案:1.8×104 N
三 利用动能定理处理多过程问题
重难归纳对于包含多个运动阶段的复杂运动过程,可以选择分段或全程应用动能定理。1.分段应用动能定理时,将复杂的过程分割成一个个子过程,对每个子过程的做功情况和初、末动能进行分析,然后针对每个子过程应用动能定理列式,并联立求解。
2.全程应用动能定理时,分析整个过程中出现过的各力的做功情况,确定整个过程中合力做的总功,然后确定整个过程的初、末动能,针对整个过程利用动能定理列式求解。当题目不涉及中间量时,选择全程应用动能定理更简单、更方便。
提示:(1)否,由于摩擦力做功,小物体上升高度越来越低。(2)小物体最终将在以过C点的半径两侧θ=30°范围内运动。由动能定理得mgRcs θ-Ffs=0又Ff=μmgcs θ
(1)当h'=1.4 m时,求小球第一次到达D点时对轨道的压力大小。(2)当h'=1.4 m时,试通过计算判断小球是否会脱离CDO轨道。如果会脱离轨道,求脱离前小球在水平轨道上经过的路程;如果不会脱离轨道,求静止前小球在水平轨道上经过的路程。答案:(1)32 N　(2)小球不会脱离CDO轨道　8.5 m
设第三次到达D点的动能为Ek,对之前的过程,由动能定理得mg(h'+r)-3μgml=Ek解得Ek=0故小球一直没有脱离CDO轨道。设小球静止前在水平轨道上经过的路程为s,对全过程,由动能定理得mg(h'+R)-μmgs=0解得s=8.5 m。
规律总结 利用动能定理求解多过程问题的基本思路(1)弄清物体的运动由哪些过程组成。(2)分析每个过程中物体的受力情况。(3)各个力做功有何特点,对动能的变化有无影响。(4)从总体上把握全过程,表达出总功,找出初、末状态的动能。(5)对所研究的全过程运用动能定理列方程。
学以致用4.小球自h=2 m的高度由静止释放,与地面碰撞后反弹的高度为 h。设碰撞时没有动能的损失,且小球在运动过程中受到的空气阻力大小不变,求:(1)小球受到的空气阻力与重力的比;(2)小球从开始到停止运动的过程中运动的总路程。答案:(1)1∶7　(2)14 m
1.(多选)关于动能,下列说法正确的是(　　)A.凡是运动的物体都具有动能B.公式Ek= mv2中,速度v是物体相对于地面的速度,且动能总是正值C.一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化,但速度变化时,动能不一定变化D.动能不变的物体,一定处于平衡状态答案:AC
解析:动能是物体由于运动而具有的能量,所以运动的物体都具有动能,故选项A正确。Ek= mv2中速度v与参考系的选取有关,但参考系不一定是地面,故选项B错误。速度是矢量,当其只有方向发生变化时,动能不变化,此时物体不处于平衡状态;一定质量的物体,动能变化时,其速度大小一定变化,即速度一定变化,故选项C正确,D错误。
2.一质量为m的滑块,以速度v在光滑水平面上向左滑行,从某一时刻起,在滑块上作用一向右的水平力,经过一段时间后,滑块的速度变为-2v(方向与原来相反),在这段时间内,水平力所做的功为(　　)
3.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2 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,则相对地面,行李的动能是(　　)A.100 JB.200 JC.225 JD.450 J答案:C解析:行李相对地面的速度v=v车+v相对=15 m/s,所以行李的动能Ek= mv2=225 J,选项C正确。
4.(多选)物体沿直线运动的v-t图像如图所示,已知在第1 s内合力对物体做功为W,则(　　)A.从第1 s末到第3 s末合力做功为4WB.从第3 s末到第5 s末合力做功为-2WC.从第5 s末到第7 s末合力做功为WD.从第3 s末到第4 s末合力做功为-0.75W答案:CD