1、第 2课时 动能和动能定理及应用 一 、 动能 1.定义： 物体由于 _而具有的能叫动能 。 2.公式： Ek _ 。 3.单位： _ ， 1 J 1 Nm 1 kgm2/s2。 4.矢标性： 动能是 _ ， 只有正值 。 5.状态量： 动能是 _ ， 因为 v是瞬时速度 。 运动 12mv2 焦耳 标量 状态量 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 _。 2.表达式： W _或 W Ek2 Ek1。 3.物理意义： _的功是物体动能变化的量度 。 4.适用条件 (1)动能定理既适用于直线运动 ， 也适用于 _。 (2)既适用于恒力做功 ， 也适用
2、于 _。 (3)力可以是各种性质的力 ， 既可以同时作用 ， 也可以_。 动能的变化 12 m v 22 12 m v 21 合外力 曲线运动 变力做功 不同时作用 【 思考判断 】 1.物体的动能不变 ， 所受合外力一定为零 ( ) 2.物体在合外力作用下做变速运动 ， 动能一定变化 ( ) 3.动能不变的物体 ， 一定处于平衡状态 ( ) 4.一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 ( ) 5.如果物体所受的合外力为零 ， 那么合外力对物体做功一定为零( ) 6.做自由落体运动的物体 ， 动能与时间的二次方成正比 ( ) 考点一 动能 动能定理 (d
3、/d) 要点突破 1.对动能定理的三点理解 (1)做功的过程就是能量转化的过程 ， 动能定理表达式中的 “ ”的意义是一种因果关系在数值上相等的符号 ， 它并不意味着“ 功就是动能增量 ” ， 也不意味着 “ 功转变成了动能 ” ， 而是意味着 “ 功引起物体动能的变化 ” 。 (2)动能定理叙述中所说的 “ 外力 ” ， 既可以是重力 、 弹力 、 摩擦力 ， 也可以是电场力 、 磁场力或其他力 。 (3)合外力对物体做正功 ， 物体的动能增加；合外力对物体做负功 ， 物体的动能减少；合外力对物体不做功 ， 物体的动能不变 。 2.应用动能定理解决问题的步骤 (1)选取研究对象 ， 明确它的
4、运动过程 。 (2)分析研究对象的受力情况和各力的做功情况 ， 然后求各个外力做功的代数和 。 受哪些力 各力是否做功 做正功还是负功 做多少功 (3)明确物体始末状态的动能 Ek1和 Ek2。 (4)列出动能定理的方程 W合 Ek2 Ek1及其他必要的解题方程 ，进行求解 。 典例剖析 【 例 1】 在平直公路上 ， 汽车由静止开始做匀加速运动 ， 当速度达到 vmax后立即关闭发动机直到停止 ， 汽车的速度时间图象如图所示 。 设汽车的牵引力为 F， 摩擦力为 Ff， 全过程中牵引力做功 W1， 克服摩擦力做功 W2。 以下判断中正确的是 ( ) A.F Ff 1 3 B.F Ff 3 1
5、 C.W1 W2 1 1 D.W1 W2 1 3 解析 由图象可以看出 ， 汽车在 0 1 s 内做匀加速运动 ， 由牛顿第二定律和运动学规律可得加速度大小为 a 1 F F fmv m a x 01；汽车在 1 4 s 内做匀减速运动 ， 加速度大小为 a 2 F fmv m a x3， 由以上两式可得FF f41；对汽车运动的全过程应用动能定理有 0 0 W 1 W 2 ， 得到 W 1 W 2 ， 所以选项 C 是正确的。 答案 C 【例 2 】 一物块沿倾角为 的斜坡向上滑动。当物块的初速度为v 时 ， 上升的最大高度为 H ， 如图所示。当物块的初速度为v2时 ，上升的最大高度记为 h 。重力加速度大小为 g 。物块与斜坡间的动摩擦因数和 h 分别为 ( ) A . tan 和H2B.?v22 gH 1 tan 和H2C . tan 和H4D.?v22 gH 1 tan 和H4解析 设物块与斜坡间的动摩擦因数为 ， 则物块沿斜坡上滑的过程中 ， 由动能定理 ?mgH mg cos Hsin 0 12m v2 由 得 ?v22 gH 1 tan 当物块的初速度为v2时 ， 由动能定 理知 ( mgh mg cos hsin ) 0 12m?v22 由 两式得 h H4答案 D
