高中物理新课标人教版必修二精品课件：7.7《动能和动能定理》

解: 设工件向右运动距离S 时，速度达到传送带的速度v，由 动能定理可知 μmgS=1/2mv2 解得 S=0.25m，说明工件未到达B点时，速度已达到v， 所以工件动能的增量为 △EK = 1/2 mv2 = 0.5×1×1= 0.5J
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D.s1∶s2=4∶1
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例3、
如下图所示，一个质量为m的小球从A点由静止开始
滑到B点，并从B点抛出，若在从A到B的过程中，机械能损失
为E，小球自B点抛出的水平分速度为v，则小球抛出后到达最
高点时与A点的竖直距离是 。
v2/2g+E/mg
解: 小球自B点抛出后做斜上抛运动,水平方向做匀速直线运动, 到最高点C的速度仍为v ,设AC的高度差为h A 由动能定理, A→B →C mgh – E=1/2×mv2 ∴h=v2/2g+E/mg
1 2 E K mv 2
5.动能的单位与功的单位相同-----焦耳.
6.动能与动量大小的关系：
EK
一个物体的动量发生变化，它的动能不一定变化一个物体的动 能发生变化，它的动量一定变化
5
P 2m
2
P 2mE K
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二、动能定理
1.合外力所做的功等于物体动能的变化,这个结论叫做 动能定理.
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h B C
v
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练习3、下列关于运动物体所受的合外力、合外 力做功和动能变化的关系，正确的是 [ A ] A．如果物体所受的合外力为零，那么，合外力对
物体做的功一定为零
B．如果合外力对物体所做的功为零，则合外力一 定为零 C．物体在合外力作用下作变速运动，动能一定变 化
解: 画出示意图并分析受力如图示：
由动能定理，选全过程
mg(H+h)－nmgh=0 H h
mg f
H+h=nh
∴H : h = n - 1
mg
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练习1、放在光滑水平面上的某物体，在水平恒力F 的作用下，由静止开始运动，在其速度由0增加到v 和由v增加到2v的两个阶段中，F对物体所做的功之 比为 ( C )
1 2 1 2 f 2 0.8H mv 0 mv 2 2
解得
3 v v0 5
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例8.地面上有一钢板水平放置，它上方3m处有一钢球质量 m=1kg，以向下的初速 度v0=2m/s竖直向下运动，假定小球运动时受到一个大小不变的空气阻力 f=2N，小球 与钢板相撞时无机械能损失，小球最终停止运动时，它所经历的路程S 等于 多少？ ( g=10m/s2 )
例5.如图所示，质量为m的物块从高h的斜面顶端O由静止开始滑下，最后 停止在水平面上B点。若物块从斜面顶端以初速度v0沿斜面滑下，则停止在 水 平 面 的 上 C 点 ， 已 知 ， AB=BC , 则 物 块 在 斜 面 上 克 服 阻 力 做 的 功 为 。（设物块经过斜面与水平面交接点处无能量损 失）
练习6.竖直上抛一球，球又落回原处，已知空气
阻力的大小正比于球的速度( B 、C ) （A） 上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重 力做的功 （B） 上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重
力做的功
（C） 上升过程中克服重力做功的平均功率大于下 降 过程中重力做功的平均功率 （D） 上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降 过程中重力做功的平均功率
解： 对象 — 小球 受力分析---如图示 由动能定理
过程 —
从开始到结束 f
mgh mv 0 30 2 2 S 16m f 2
2
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1 2 mgh fS 0 mv 0 2 1
1 1 2 2 W合 Ek mv 2 mv 1 2 2
mg h=3m
V0=2m/s
2.动能定理的理解及应用要点:
1 1 2 2 W mv2 mv1 EK 合 2 2
(1)等式的左边为各个力做功的代数和，正值代表正功， 负值代表负功。等式右边动能的变化，指末动能 EK2=1/2mv22与初能EK1=1/2mv12之差. (2)“增量”是末动能减初动能．ΔEK＞0表示动能增加， ΔEK＜0表示动能减小．
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(3)在动能定理中,总功指各外力对物体做功的代数 和．这里我们所说的外力包括重力、弹力、摩擦力、 电场力或其他的力等． (4)动能定理适用单个物体，对于物体系统尤其是具有 相对运动的物体系统不能盲目的应用动能定理．由于 此时内力的功也可引起物体动能向其他形式能（比如 内能）的转化． (5)各力位移相同时，可求合外力做的功，各力位移不 同时，分别求力做功，然后求代数和． (6)有些力在物体运动全过程中不是始终存在的，若物 体运动过程中包含几个物理过程，物体运动状态、受 力等情况均发生变化，因而在考虑外力做功时，必须 根据不同情况分别对待.
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第一课时
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一. 动能
1.物体由于运动而具有的能叫动能． 2.动能的大小：
3.动能是标量． 4.动能是状态量，也是相对量．因为Ｖ为瞬时速度，且与参考 系的选择有关,公式中的速度一般指相对于地面的速度 ．
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新课标人教版课件系列
《高中物理》
必修２
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5.7《动能和动能定理》
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教学目标
１、掌握用动能定理还能解决一些用牛顿第二定律和运动学公式难以求解的问题， 如变力作用过程、曲线运动等问题。 ２、掌握用动能定理处理含有涉及的物理量中的F、l、m、v、W、Ek等物理量的 力学问题。
1 2 mgH mv 0 2
可得H=v02/2g，
和
1 2 mv 0 0.8mg f H 2 1 f mg 4
v
f
v/
G
f
G
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再以小球为对象，在有空气阻力的情况下对上升 和下落的全过程用动能定理。全过程重力做的功为零， 所以有：
A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶4
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例2．如右图所示，水平传送带保持 1m/s 的速度运动。一质 量为1kg的物体与传送带间的动摩擦因数为0.2。现将该物体无 初速地放到传送带上的A点，然后运动到了距A点1m 的B点， 则皮带对该物体做的功为 （ ） A A. 0.5J B. 2J C. 2.5J D. 5J A B
支持力不做功,初、末动能均为零。
WG mgLsinα 2 Wf μ 能定理 mgLsin α-2/3 μmgLcos α=0
3 μ tgα 可解得 2 点评：用动能定理比用牛顿定律和运动学方程解题方便得多。
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例7.将小球以初速度v0竖直上抛，在不计空气阻力的 理想状况下，小球将上升到某一最大高度。由于有空 气阻力，小球实际上升的最大高度只有该理想高度的 80%。设空气阻力大小恒定，求小球落回抛出点时的 速度大小v? 解：有空气阻力和无空气阻力两种情况下分别在上升 过程对小球用动能定理：
受力分析---如图示 由动能定理
1 1 2 2 W mv2 mv1 EK 合 2 2
1 1 2 2 mgH W f mv2 mv1 2 2
H mg V2
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1 1 2 2 W f mgH mv2 mv1 2 2
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D．物体的动能不变，所受的合外力必定为零
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例4.
质量为m的跳水运动员从高为H的跳台上以速率v1 起跳，落水时的 速率为v2 ，运动中遇有空气阻力，那么运动员起跳后在空中运动克服空气 阻力所做的功是多少？ 解： 对象—运动员 过程---从起跳到落水 V1 f
练习2、两辆汽车在同一平直路面上行驶，它们的 质量之比m1∶m2=1∶2，速度之比v1∶v2=2∶1， 两车急刹车后甲车滑行的最大距离为s1，乙车滑行 的最大距离为s2，设两车与路面间的动摩擦因数相 等，不计空气阻力，则( ) D
A.s1∶s2=1∶2 B.s1∶s2=1∶1 C.s1∶s2=2∶1
mgh－1 /2 mv02
解：设物块在斜面上克服阻力做的功为W1， 在AB或BC段克服阻力做的功W2 由动能定理 O→B O→C mgh -W1 –W2= 0
mgh -W1 –2W2= 0 - 1 /2 mv02 m O
∴W1 =mgh－1 /2 mv02
h
A B C
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练习4、一质量为1kg的物体被人用手由静止
向上提升1m，这时物体的速度2 m/s，则下
列说法正确的是 ( A C )D
A．手对物体做功 12J B．合外力对物体做功 12J C．合外力对物体做功 2J D．物体克服重力做功 10 J
F
h=1m
F
V=2m/s
mg
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总之，无论做何种运动，只要不涉及加速度和时间，就可考 虑应用动能定理解决动力学问题。
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例1、 钢球从高处向下落，最后陷入泥中，如果空 气阻力可忽略不计，陷入泥中的阻力为重力的n 倍， 求：钢珠在空中下落的高度H与陷入泥中的深度h 的 比值 H∶h =?