动能和动能定理(同名221)课件.ppt

1、第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理我们知道运动的物体含有能量，它能对外做功，如运我们知道运动的物体含有能量，它能对外做功，如运动的子弹能钻透物体动的子弹能钻透物体(见下图见下图)，那么功与动能之间存在什么，那么功与动能之间存在什么定量关系呢？定量关系呢？第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理1你是否知道，在当今世界上，每

2、年死于车祸的人数你是否知道，在当今世界上，每年死于车祸的人数比死于战争的人数要多得多平时我们也会看到汽车相撞比死于战争的人数要多得多平时我们也会看到汽车相撞(如图所示如图所示)、车毁人亡的现象、车毁人亡的现象.这是因为运动的汽车具有很这是因为运动的汽车具有很大的大的_，它对被撞的人和物会造成极大的伤害物体，它对被撞的人和物会造成极大的伤害物体由于由于_(简称能简称能)叫做动能叫做动能第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理2物体的动能等于物体物体的动能等于物体_与物体速度大小的与物体速度大小的_的一半的一半3力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个力在一个过程中对物体所做的功，等

3、于物体在这个过程中过程中_，这个结论叫做，这个结论叫做_，表达式：表达式：_.4动能定理揭示了外力对动能定理揭示了外力对_与与_的定量的定量关系和因果联系动能定理既适用于关系和因果联系动能定理既适用于_，也适用于，也适用于_，既适用于，既适用于_，也适用于，也适用于_第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理答案：答案：1.能量运动而具有的能量能量运动而具有的能量2质量二次方乘积质量二次方乘积3动能的变化动能定理动能的变化动能定理WEk2Ek14物体做功物体动能的变化之间恒力作功变力物体做功物体动能的变化之间恒力作功变力做功直线运动曲线运动做功直线运动曲线运动第第7章章 机械能守恒定律

4、机械能守恒定律人教版物理 水平面上一物体质量为水平面上一物体质量为m m，在与运动，在与运动方向相同的恒力方向相同的恒力F F作用下物体发生一段作用下物体发生一段位移位移L L，速度由，速度由 增加到增加到 (如图如图)，12力力F做的功等于做的功等于“”的变化。的变化。221mv 所以物理学上就把所以物理学上就把 这个具有特定意这个具有特定意义的物理量叫义的物理量叫动能动能。221mv结结 论：论：21222121mvmvW合力合力F F做的功做的功：重力做的功重力做的功：21mghmghWG文字叙述：重力做的功等于文字叙述：重力做的功等于“mghmgh”的变化的变化。第第7章章 机械能守恒

5、定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理(4)动能是标量，没有负值动能是标量，没有负值(5)动能是状态量，与物体的质量和速率有关动能是状态量，与物体的质量和速率有关(6)动能具有相对性对不同的参考系，物体的速度有动能具有相对性对不同的参考系，物体的速度有不同的瞬时值，也就有不同的动能不同的瞬时值，也就有不同的动能(7)动能具有瞬时性，与某一时刻或某一位置的速率相动能具有瞬时性，与某一时刻或某一位置的速率相对应对应特别提醒：特别提醒：物体速度变化物体速度变化(如速度的大小不变，方向变化如速度的大小不变，方向变化)，则物体，则物体的动能不一定变化而动能变化，则

6、速度一定变化的动能不一定变化而动能变化，则速度一定变化 我国在我国在19701970年发射的第一颗人造地球年发射的第一颗人造地球卫星，质量为卫星，质量为173Kg,173Kg,做匀速圆周运动的速做匀速圆周运动的速度为度为7.2km/s7.2km/s，它的动能是多少？，它的动能是多少？Ek=1/2173(7200)2J=4.48109J第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理(陕西师大附中高一检测陕西师大附中高一检测)在水平路面上，有一辆以在水平路面上，有一辆以36km/h行驶的客车，在车厢后座有一位乘客甲，把一个质行驶的客车，在车厢后座有一位乘客甲，把一个质量为量为4kg的行李以相对

7、客车的行李以相对客车5m/s的速度抛给前方座位的另一的速度抛给前方座位的另一位乘客乙，则行李的动能是位乘客乙，则行李的动能是()A500JB200JC450JD900J答案：答案：C第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理特别提醒：特别提醒：(1)动能定理实际上描述的是一个质点的功能关系，揭动能定理实际上描述的是一个质点的功能关系，揭示了外力对物体所做的总功与物体动能变化量之间的关系，示了外力对物体所做的总功与物体动能变化量之间的关系，即功是能量转化的量度即功是能量转化的量度(2)表达式中表达式中“”的意义是一种因果关系在数值上相的意

8、义是一种因果关系在数值上相等的符号，它并不意味着等的符号，它并不意味着“功就是动能的增量功就是动能的增量”，也不意，也不意味着味着“功转变成了动能功转变成了动能”，而是意味着，而是意味着“功引起物体动能功引起物体动能的变化的变化”，即物体动能的变化是通过外力做功的过程来实，即物体动能的变化是通过外力做功的过程来实现的现的第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理若合外力做正功，则若合外力做正功，则W合合0，Ek2Ek10，Ek2Ek1，动，动能增加能增加若合外力做负功，则若合外力做负功，则W合合0，Ek2Ek10，Ek2Ek1，动，动能减小能减小若合外力不做功，则若合外力不做功，则W合

9、合0，Ek2Ek10，Ek2Ek1，动能不变动能不变第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理英国传统跑车的代表品牌莲花以机器排量小，整车质英国传统跑车的代表品牌莲花以机器排量小，整车质量轻而著称，某型号汽车排量只有量轻而著称，某型号汽车排量只有1.8L，重量为，重量为675kg，却，却可以经过可以经过 5.9s加速到百公里时速的惊人记录加速到百公里时速的惊人记录问：该跑车从静止加速到问：该跑车从静止加速到100km/h外力需对它做多少功？外力需对它做多少功？答案：答案：2.6105J 第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理

10、(1)动能定理的表达式是一个标量方程，一般以地面为动能定理的表达式是一个标量方程，一般以地面为参考系参考系(2)所解决的动力学问题不涉及加速度和时间时，用动所解决的动力学问题不涉及加速度和时间时，用动能定理解题方便能定理解题方便(3)一些短暂的变力作用或曲线运动的过程优先考虑应一些短暂的变力作用或曲线运动的过程优先考虑应用动能定理解决问题用动能定理解决问题(4)动能定理涉及物理过程，灵活地选取物理过程，可动能定理涉及物理过程，灵活地选取物理过程，可以有效地简化解题以有效地简化解题第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理(5)应用动能定理解题的步骤应用动能定理解题的步骤确定研究对象，明

11、确它的运动过程确定研究对象，明确它的运动过程分析物体在运动过程中的受力情况，明确各力的做分析物体在运动过程中的受力情况，明确各力的做功情况功情况确定研究过程的始、末状态确定研究过程的始、末状态(可分段，也可选择整个可分段，也可选择整个过程过程)根据动能定理列方程求解根据动能定理列方程求解第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理（6）动能定律的适用范围：）动能定律的适用范围：1 既适用于恒力作用过程，也适用于变力作用过程。既适用于恒力作用过程，也适用于变力作用过程。2 既适用于物体做直线运动情况，也适用于物体做曲线既适用于物体做直线运动情况，也适用于物体做曲线运动情况。运动情况。3 既

12、可以是针对运动中的某个具体过程，也适用于针对既可以是针对运动中的某个具体过程，也适用于针对运动的全过程。运动的全过程。4 速度速度v为相对同一参考系的速度。为相对同一参考系的速度。第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理 一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提高1m，这 时 物 体 的 速 度 是 2 m/s，下 列 说 法 正 确 的 是：A、手对物体做功10JB、合外力对物体做功12JC、合外力对物体做功2JD、物体克服重力做功2J答案：C第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理足球运动员用力踢质量为0.3kg的静止足

13、球，使足球以10m/s的速度飞出，假定脚踢足球时对足球的平均作用力为400N，球在水平面上运动了20m后 停 止，那 么 人 对 足 球 做 的 功 为：A、8000JB、4000JC、15JD、无法确定答案：C第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理教材74面第3题 质量为2g的子弹，以300m/s的速度水平射入厚度是5cm的木板，射穿后的速度是100m/s，子弹受到的平均阻力是多大？第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理解析：解析：Fl=Ek2Ek1 F 0.0 5 m=1/2 0.0 0 2 1 0 02J 1/20.0023002JF=1600N第第7章章 机械能

14、守恒定律机械能守恒定律人教版物理 (2010学苑新报学苑新报)如图所示的如图所示的“S”形玩具轨道，该轨道形玩具轨道，该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，放置在竖直平面内，轨是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，放置在竖直平面内，轨道弯曲部分是由两个半径相等的半圆对接而成，圆半径比道弯曲部分是由两个半径相等的半圆对接而成，圆半径比细管内径大得多，轨道底端与水平地面相切，轨道在水平细管内径大得多，轨道底端与水平地面相切，轨道在水平方向不可移动弹射装置将一个小球方向不可移动弹射装置将一个小球(可视为质点可视为质点)从从a点水点水平弹射向平弹射向b点并进入轨道，经过轨道后从最高点点并进入轨道，经过轨道后从最

15、高点d水平抛出水平抛出(抛出后小球不会再碰轨道抛出后小球不会再碰轨道)已知小球与地面已知小球与地面ab段间的动摩段间的动摩擦因数擦因数0.2，不计其他机械能损失，不计其他机械能损失，ab段长段长L1.25m，圆，圆的半径的半径R0.1m，小球质量，小球质量m0.01kg，轨道质量为，轨道质量为M0.26kg，g10m/s2，求：，求：第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理(1)若若v05m/s，小球从最高点，小球从最高点d抛出后的水平射程；抛出后的水平射程；(2)若若v05m/s，小球经过轨道的最高点，小球经过轨道的最高点d时，管道对小时，管道对小球作用力的大小和方向；球作用力的大

16、小和方向；(3)小球进入轨道之前，轨道对地面的压力大小等于轨小球进入轨道之前，轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力，当道自身的重力，当v0至少为多少时，小球经过两半圆的对至少为多少时，小球经过两半圆的对接处接处c点时，轨道对地面的压力为零点时，轨道对地面的压力为零第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理答案：答案：(1)0.98m(2)1.1N方向竖直向下方向竖直向下(3)6m/s第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理 如

17、图所示，质量为如图所示，质量为m1kg的木块静止在高的木块静止在高h1.2m的平台上，木块与平台间的动摩擦因数为的平台上，木块与平台间的动摩擦因数为0.2，用水平推，用水平推力力F20N，使木块产生位移，使木块产生位移s13m时撤去，木块又滑行时撤去，木块又滑行s21m时飞出平台，求木块落地时速度的大小时飞出平台，求木块落地时速度的大小第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理解析：解析：取木块为研究对象其运动分三个阶段，先匀取木块为研究对象其运动分三个阶段，先匀加速前进加速前进s1，后匀减速，后匀减速s2，再做平抛运动用牛顿定律来解，再做平抛运动用牛顿定律来解，计算麻烦而物体在各阶段

18、运动中受力情况明确，宜用动计算麻烦而物体在各阶段运动中受力情况明确，宜用动能定理求解能定理求解设木块落地时的速度为设木块落地时的速度为v，各力做功情况分别为，各力做功情况分别为WFFs1，Wfmg(s1s2)，WGmgh，由动能定理：，由动能定理：第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理 如图所示，某人利用跨过滑轮的轻绳拉质量为如图所示，某人利用跨过滑轮的轻绳拉质量为10kg的物体定滑轮的位置比的物体定滑轮的位置比A点高点高3m.若此人缓慢地将绳若此人缓慢地将绳从从A点拉到点拉到B点，且点，且A、B两点处绳与水平方向的夹角分别为两点处绳与水平方向的夹角分别为37和和30，则此人拉绳的

19、力做了多少功？，则此人拉绳的力做了多少功？(g取取10m/s2，不，不计滑轮的摩擦计滑轮的摩擦)第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理答案：答案：100J点评：点评：本题中拉力为变力，对变力求功应用功的公式本题中拉力为变力，对变力求功应用功的公式无法解决，而应用动能定理就非常方便，本题关键是对全无法解决，而应用动能定理就非常方便，本题关键是对全过程运用动能定理，间接求出拉力的功过程运用动能定理，间接求出拉力的功第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理 (2010增城高一检测增城高一检测)如图所示，质量为如图所示，质量为m的

20、小车的小车在水平恒力在水平恒力F推动下，从山坡底部推动下，从山坡底部A处由静止起运动至高为处由静止起运动至高为h的坡顶的坡顶B，获得速度为，获得速度为v，AB的水平距离为的水平距离为s.下列说法正确下列说法正确的是的是()第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理答案：答案：AB第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理 在某中学举办的头脑奥林匹克竞赛中，有一个叫在某中学举办的头脑奥林匹克竞赛中，有一个叫做做“保护鸡蛋保护鸡蛋”的竞赛项目，要求制作一个装置，让鸡蛋的竞赛项目，要求制作一个装置，让鸡蛋从两层楼的高度落到地面且不被摔

21、坏：如果没有保护，鸡从两层楼的高度落到地面且不被摔坏：如果没有保护，鸡蛋最多只能从蛋最多只能从0.1m的高度落到地面而不被摔坏；有一位同的高度落到地面而不被摔坏；有一位同学设计了如图所示的一个装置来保护鸡蛋，用学设计了如图所示的一个装置来保护鸡蛋，用A、B两块较两块较粗糙的夹板夹住鸡蛋，粗糙的夹板夹住鸡蛋，A夹板和夹板和B夹板与鸡蛋之间的摩擦力夹板与鸡蛋之间的摩擦力都为鸡蛋重力的都为鸡蛋重力的5倍，现将该装置从距地面倍，现将该装置从距地面4m的高处落下，的高处落下，装置着地时间短且保持竖直不被弹起，装置着地时间短且保持竖直不被弹起，g取取10m/s2.求求第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定

22、律人教版物理(1)如果鸡蛋不被摔坏，直接撞击地面速度最大不能超如果鸡蛋不被摔坏，直接撞击地面速度最大不能超过多少？过多少？(2)如果使用该装置，鸡蛋夹放的位置离装置下端的距如果使用该装置，鸡蛋夹放的位置离装置下端的距离离x至少为多少？至少为多少？(小数点后面保留两位数字小数点后面保留两位数字)第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理 (探究创新探究创新)某游乐场里有一种滑沙的游乐活动，某游乐场里有一种滑沙的游乐活动，如图所示，人坐在滑板

23、上从斜坡的高处如图所示，人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下，点由静止开始滑下，滑到坡底部滑到坡底部B点后沿水平滑道再滑行一段距离停下来斜坡点后沿水平滑道再滑行一段距离停下来斜坡滑道与水平滑道是平滑连接的，滑板与两滑道间的动摩擦滑道与水平滑道是平滑连接的，滑板与两滑道间的动摩擦因数均为因数均为0.5，不计空气阻力，重力加速度，不计空气阻力，重力加速度g取取10m/s2，若由于受到场地的限制，若由于受到场地的限制，A点到点到C点的最大水平距离为点的最大水平距离为l16m，为确保人身安全，在设计滑道时对斜坡的高度，为确保人身安全，在设计滑道时对斜坡的高度h应有应有怎样的要求？怎样的要求？第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理答案：答案：高度高度h应不高于应不高于8m.解析：解析：设人和滑板的总质量为设人和滑板的总质量为m，A、B的水平距离为的水平距离为x1，B、C的水平距离为的水平距离为x2，则，则x1x2l.人和滑板在斜坡上向下滑时受到的摩擦力为人和滑板在斜坡上向下滑时受到的摩擦力为Ff1mgcos人和滑板在水平面上滑行时受到的摩擦力为人和滑板在水平面上滑行时受到的摩擦力为Ff2mg人从人从A点滑到点滑到C点，根据动能定理有：点，根据动能定理有：第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理