人教版 (2019)必修 第二册第八章 机械能守恒定律3 动能和动能定理说课ppt课件

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在高尔夫运动中，同样是用杆击球，但球飞出去的速度却不同，这是为什么呢？
动能：物体由于运动而具有的能叫做动能。
影响物体动能大小的因素有哪些呢？
质量相同时，速度越大，物体的动能越大
速度相同时，质量越大，物体的动能越大
影响因素：物体的质量和速度的大小
在上面的实验中，我们采用了什么方法来研究动能的？
物体动能的变化和力对物体做的功密切相关。研究物体的动能离不开对力做功的分析。
质量为 m的某物体在光滑水平面上运动，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
在这个过程中，根据牛顿第二定律，有
再根据匀变速直线运动的速度与位移的关系式，有
把 F、l 的表达式代入W＝Fl 中，可得 F 做的功
动能的单位：焦耳（J）
只有大小，没有方向，只能取零和正值。
1J=1kg•m2/s2
当一定质量的物体的速度发生变化时，它的动能是否一定会发生变化呢？
对于一定质量的物体：如果速度发生了变化，则动能不一定会发生变化；如果动能发生了变化，则速度一定会发生变化。
通常情况下取地面为参考系。
一定质量的物体在瞬时速度确定时，动能有唯一的确定的值。
是否具有普遍性呢？
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动能的变化。
演绎推理是从一般性结论推出个别性结论的方法，即从已知的某些一般原理、定理、法则、公理或科学概念出发，推出新结论的一种思维活动。
在高尔夫运动中，虽然都是用杆击球，但杆对球所做的功不同，使球获得的动能也就不同，因此球飞出去的速度也就有所不同。
一架喷气式飞机，质量 m 为 7.0×104kg，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移 l 达到 2.5×103m 时，速度达到起飞速度 80 m/s。在此过程中，飞机受到的平均阻力是飞机所受重力的 1/50 。g取 10 m/s2，求飞机平均牵引力的大小。
解析：以飞机为研究对象，设飞机滑跑的方向为x轴正方向
根据动能定理, 有
飞机的初动能Ek1＝0，末动能
本题是否可以用牛顿运动定律来求解？
解析：飞机做匀加速直线运动
所以，飞机平均牵引力的大小是 1.04×105N。
动能定理的应用—分析思路
选过程，定对象； 析受力，算总功； 知运动，定初末； 列方程，细求解。
人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。设某次打夯符合以下模型：两人同时通过绳子对重物各施加一个力，力的大小均为320 N，方向都与竖直方向成37°，重物离开地面30cm后人停止施力，最后重物自由下落把地面砸深2cm。已知重物的质量为50kg， g取10 m/s2， cs 37°＝ 0.8。求：（1）重物刚落地时的速度是多大？（2）重物对地面的平均冲击力是多大？
第一个过程：重物被提起至刚落地的过程
第二个过程：重物砸进地面的过程
解析：（1）两根绳子对重物的合力 F合＝ 2 F cs 37°＝2×320×0.8 N＝512 N
所以，重物刚落地时的速度大小是2.5m/s
由第一个过程中只有绳子的拉力做功，应用动能定理，可得
（2）在第二个过程中，应用动能定理可得
由重物受到的阻力和重物对地面的冲击力是一对相互作用力
我国将于2022年举办奥运会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。如图所示，质量m=60kg的运动员从长直助滑道的A处由静止开始加速滑下，到达助滑道末端B时速度vB=24m/s，为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接，其中最低点C处附近是一段以O为圆心的圆弧。助滑道末端B与滑道最低点C的高度差h=5m，运动员在B、C间运动时阻力做功W=-1530J，g取10m/s2。若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，则C点所在圆弧的半径R至少应为多大。
设运动员在C点所受的压力为FN，由牛顿第二定律有
由运动员能够承受的最大压力FN为其所受重力的6倍，联立以上方程，代入数据解得 R=12.5 m
所以，C点所在圆弧的半径R至少应为12.5m