高中物理学业水平测试课件专题十二动能定理及实验共29页

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一、动能的表达式
在光滑的水平面上有一个质量为m 的物体，在与运动方向相同的水平恒力 的作用下发生一段位移，速度由v1增加 到v2，求这个过程中该力所做的功。
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一、动能的表达式
v22 v12 2al
a v22 v12 2l
又F ma m v22 v12
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； 既适用于单个物体，也适用于多个物体； 既适用于一个过程，也适用于整个过程。
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例 一架喷气式飞机，质量m=5.0×103kg，起飞过程中 题 从静止开始滑跑。当位移达到l=5.3×102m时，速度 1 达到起飞速度v=60m/s。在此过程中飞机受到的平
始，直至停止弹跳为止，所通过的总路程为_____
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例6.如图，质量为m=2kg的环套在光滑竖直的杆AB上， 能无摩擦的上下滑动，现通过定滑轮用细绳以F=60N的 恒力拉环，不计细绳与滑轮间的摩擦，若环在A点时速 度为vA=3m/s，则环到达B点时的速度vB多大？
以环为研究对象，环受重力、支持 力、绳的拉力作用，其中杆的支持 力对环不做功.由动能定理得：
分析：对全程用动能定理得：FH + mgh – f h = 0
f = 620N
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9.如图,光滑水平薄板中心有一个小孔,在孔内穿过 一条质量不计的细绳,绳的一端系一小球,小球以O为 圆心在板上做匀速圆周运动,半径为R,此时绳的拉力 为F,若逐渐增大拉力至8F,小球仍以O为圆心做半径 为0.5R的匀速圆周运动,则此过程中绳的拉力做的功 为__________.
一、动能的概念
物体由于运动而具 有的能叫做动能

详细描述
在足球、篮球等球类运动中，动能定理可以用来研究球的飞行轨迹，预测球的落 点，以及分析碰撞过程中的能量转换。此外，动能定理还可以帮助优化球的速度 和旋转，提高射门或投篮的准确性。
车辆行驶
总结词
运用动能定理可以研究车辆行驶过程中 的各种问题，包括车辆的加速、制动以 及行驶稳定性等。
VS
详细描述
实验器材
滑轮
速度传感器 质量块
细绳 弹簧测力计
实验步骤与数据记录
2. 使用弹簧测力计测量质量块受 到的拉力F。
4. 记录数据：拉力F、速度v和质 量块的质量m。
1. 将滑轮固定在一个支架上，通 过细绳连接质量块和滑轮。
3. 启动速度传感器，测量质量块 的速度v。
5. 在实验过程中，不断改变质量 块的速度，重复步骤2-4，获得多 组数据。
详细描述
力对物体做功会引起物体的动能变化。动能 定理是指合外力的功等于物体动能的增量， 即合外力对物体做的功等于物体动能的增量 。这个定理可以用来定量描述力与动能之间 的关系。
05
动能定理的拓展形式
势能与动能的关系
势能与动能是相互依存的两种能量形式，势能可以转化为动能，动能也可以转化为 势能。
在机械系统中，势能和动能的总和是恒定的，这种关系可以通过机械能守恒定律来 描述。
圆周运动的动能定理
总结词
简单描述圆周运动的动能定理的公式和含义。
详细描述
在圆周运动中，物体动能的增加量等于外力对物体所做的功。即外力做的功等 于物体动能的增加量。特别地，在物体做匀速圆周运动时，由于速度大小不变 ，所以物体的动能增量为零，合外力对物体不做功。
03
动能定理的应用场景
投掷比赛总Βιβλιοθήκη 词动能定理课件目录

水平面连接处均可认为是圆滑的，滑沙
者保持一定姿势坐在滑 A
沙撬上不动。则下列说
法中正确的是 ( )
B B' C
A．甲在B点的动能一定大于乙在B'
点的动能。
BC
B．甲滑行的总路程一定大于乙滑
行的总路程。
C．甲在B点的速率一定大于乙在B'
点的速率。
D．甲全部滑行的水平位移一定
大于乙全部滑行的水平位移。
可得mgHH42LF ( L2 H 2 L ) 0
3
5, 08年高考如图所示,一根不可伸长的轻绳两
端各系一个小球a和b,跨在两根固定在同一高
度的光滑水平细杆上,质量为3m的a球置于地
面上,质量为m的b球从水平位置静止释放,当a
球对地面压力刚好为零时,b球摆过的角度为θ
下列结论正确的是 ( ) A C
5、对合外力的功 (总功) 的理解 ①可以是几个力在同一段位移中的功,也可以是一个力 在几段位移中的功,还可以是几个力在几段位移中的功
②求总功有两种方法： 一种是先求出合外力，然后求总功，表达式为
ΣW＝ΣF×S ×cos 为合外力与位移的夹角
另一种是总功等于各力在各段位移中做功的代数和，
即 ΣW＝W1 +W2+W3+……
动能定理实际上是在牛顿第二定律的基础上对空间
累积而得：
在牛顿第二定律 F=ma 两端同乘以合外力方向上的 位移s，即可得
W合

Fs

m as

1 2
m v22

1 2
m v12
三、对动能定理的理解
1、如果物体受到几个力的共同作用，则（1）式中的 W表示各个力做功的代数和，即合外力所做的功. W合=W1+W2+W3+……

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考点二 动能定理在多过程问题中的应用 (真题拓展型)
2．求解多过程问题抓好“两状态，一过程” “两状态”即明确研究对象的始、末状态的速度或动能情况； “一过程”即明确研究过程
确定这一过程研究对象的受力情况和位置变化或位移信息．
二、动能定理 1．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 2．表达式：W＝ 12mv2 2－12mv1 2 或 W＝Ek2－Ek1. 3．物理意义：合外力 做的功是物体动能变化的量度．
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[高频考点•分类突破]
考点一 对动能定理的理解 (自主学习型)
核心要点突破
1．对动能定理中“力”的两点理解 (1)“力”指的是合力，重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力
或其他力，它们可以同时作用，也可以不同时作用． (2)力既可以是恒力，也可以是变力． 2．动能定理公式中体现的“三个关系” (1)数量关系：即合力的功与物体动能变化具有等量替代关系．
“摩擦力做负功→速度不同→压力不同→摩擦力不同”
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பைடு நூலகம்
考点二 动能定理在多过程问题中的应用 (真题拓展型)
质点由静止到 N 点，则 mg·2R－W＝12mvN2 在最低点 4mg－mg＝mRvN2；解得 W＝12mgR

33、如果惧怕前面跌宕的山岩，生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ，睁大 眼睛， 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ，心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的，也 许是用 眼泪的 方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
高中物理学业水平测试课件 专题十二动能定理及实验
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来

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二、动能定理
内容：外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。
1、合外力做功。 2、外力做功之和。
动能变化
和某一过程（始末状态）相对应。
W总
1 2
mv22
1 2
mv12
外力的总功 末状态动能 初状态动能
12
三、对动能定理的理解：
a．合力对物体做的功的理解
①. W合＝ F合·S cos q
②. W合＝W1+W2 +…＝F1·s1cosq +F2·s2cosq +… b.标量性
1 2
mv 2
SDC SCB S
联①②③④ 解得 h
s
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物理必修2人教版 7.7动能和动能定理 (共30张PPT)
物理必修2人教版 7.7动能和动能定理 (共30张PPT)
解法二：（过程整体法）物体从A由静止滑到B的过程中，由
动能定理有： mgh mgl cosq mgSCB 0 …….①
应用2：计算变力做功
例2、一质量为 m的小球，用长为L的 O
轻绳悬挂于O点。小球在水平拉力F 作用下，从平衡位置P点很缓慢地
θl
移动到Q点，如图所示，则拉力F所
做的功为（ ）B
Q
• A. mgLcosθ
P
F
• B. mgL(1－cosθ)
• C. FLcosθ
• D. FL
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自主活动
例3、1998年世界杯上， 英阿大战中，希勒和 巴蒂各踢了一个点球， 当时统计巴蒂的那脚 点球速度达到了 216Km/h。查阅资 料可知足球的质量为 410克。求:巴蒂罚点 球时，对足球做了多 少功？
应取
EK
1中m的v 2s与v跟参考系的选取有关， 2

典例解析
N
v0=0m/s f
F
v=80m/s
G l=2.5×103m
方法一：利用牛顿第二定律和运动学公式 解：设飞机做匀加速直线运动，受到重力、支持力、牵引力和阻力作用
根据牛顿第二定律：F合=F-kmg=ma 由v2-0=2al得：a=v2/2l 由以上两式得：F=1.04×105N
典例解析 v0=0m/s f
重力势能mgh 弹性势能kx2/2 动能表达式？
第一部分 动能的表达式
情景一
在光滑水平面上质量为m的物体，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。试寻求这个过程中外 力做的功与v1、v2的关系？
v1
情景1
FN F
G
l
v2 F
情景一
W Fl
v1
情景1
动能定理
4.实质：动能定理从能量变化的角度反映了力改变运动的状态在空间上 的累积效果。
5.适用范围：动能定理是物体在恒力作用下，并且做直线运动的情况下 得到的，当物体受到变力作用，或者做曲线运动时，可以采用把整个过 程分成许多小段，也能得到动能定理。
典例解析
【例题1】一架喷气式飞机，质量m =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 v =80m/s，飞机受 到的平均阻力是飞机所受重力的1/50。g取10m/s2，求飞机受到的牵引力。
第二部分 动能定理
动能定理
1.内容：外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。
2.公式：W=Ek2－Ek1 如果物体受到几个力的共同作用，W即为合力做的功，它等于各个
力做功的代数和。 3.物理意义：动能定理指出了合外力对物体所做的总功与物体动能变化 之间的关系，即若合外力做正功，物体的动能增加，若合外力做负功， 物体的动能减小，做了多少功，动能就变化多少。

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• (1)实验主要步骤如下：
• ①测量________和拉力传感器的总质量M1； 把细线的一端固定在拉力传感器上，另一 端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需 电路．
• ②将小车停在C点，________，小车在细 线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过 A、B时的速度．
• 记录细线拉力及小车通过A、B时的速度．
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• 2.实验数据的分析 • 在坐标纸上画出Wv和Wv2图线(“W”以一条
橡皮筋做的功为单位)．
• 3．实验结论• 由图象可知功与物体 ppt精选 速度变化的关系为8
• 六、误差分析
• 1．误差的主要来源是橡皮筋的长度、粗 细不一，使橡皮筋的拉力做的功W与橡皮 筋的条数不成正比．
• 弹簧对小球做的功W＝________(用m、x、 d、g表示)．
• 对比W和E －E 就可 ppt精选 以得出“外力做功21
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• 2．由于橡皮筋每次实验做的功使小车获
得的速度可以由打点计时器打出的纸带得
到，当得出若干组功和速度的数据后，以 橡皮筋对小车做的功W为纵坐标，分别以 小车获得的速度v、v2……为横坐标，以 第1次实验时的功W为单位，用描点法分 别作出Wv、Wv2……曲线，分析曲线，得 出橡皮筋对小车做的功与小车速度的定量 关系．
• 接着进行如图(乙)所示的实验：将这根弹 簧水平放在桌面上，一端固定，另一端被 小球压缩，测得压缩量为x，释放弹簧后， 小球被推出去，从高为h的水平桌面上抛 出，小球在空中运动的水平距离为L.
• 小球的初动能Ek1＝________. • 小球离开桌面的动能Ek2＝________(用m、

题型二ti xing er应用动能定理处理多阶段运动问题 【例2】物体在离斜面底端5 m处由静止开始下滑,然后滑上
由小圆弧与斜面连接的水平面上,若物体与斜面及水平面 的动摩擦因数均为0.4,斜面倾角为37°,如图5-2-5所示,求 物体能在水平面上滑行多远.
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2021/02/25
解析:物体在斜面上受重力mg､支持力FN1､摩擦力Ff1的作用,沿 斜面加速下滑(μ=0.4<tan37°=0.75),到水平面后,在摩擦力 Ff2的作用下做匀减速运动,直到静止.
解法一:对物体在斜面上和水平面上的受力分析如图5-26(a)(b)所示,
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知物体下滑阶段:FN1=mgcos37°.
故Ff1=μmgcos37°. Nhomakorabea由动能定理得:
mgx1sin37°-μmgx1cos37°=
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mv2-0①
在水平面上运动过程中Ff2=μFN2=μmg.
由动能定理得:-μmgx2=0-
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易错点三思维定势导致出错 自我诊断3如图5-2-3所示,质量为m的物块与转台之间能出现
的最大静摩擦力为物块重力的k倍,物块与转轴OO'相距R,物 块随转台由静止开始转动,当转速增加到一定值时,物块即 将在转台上滑动,在物块由静止到滑动前的这一过程中,转 台的摩擦力对物块做的功为( )
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§5.2 动能定理及其应用
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知识精要
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一､动能
1.定义:物体由于运动而具有的能量叫做动能.
2.公式: Ek
1 mv2 2
.
3.单位:焦耳(J),1 J=1 N·m=1 kg·m2/s2.