高中物理新课标版人教版必修二精品课件：7[1].7《动能和动能定理》PPT课件(新人教版-必修2)

过程 —
从开始到结束 f V0=2m/s mg h=3m
1 2 mgh mv0 30 2 2 S 16m f 2
1 2 mgh fS 0 mv 0 2
1 1 2 2 W合 Ek mv 2 mv 1 2 2
练习7.如图所示，A、B是位于水平桌面上的两质量相 等的木块，离墙壁的距离分别为l1 和l2 ，与桌面之间的 滑动摩擦系数分别为 A 和 B ，今给 A以某一初速度， 使之从桌面的右端向左运动，假定 A、 B之间， B与墙 间的碰撞时间都很短，且碰撞中总动能无损失，若要 使木块A最后不从桌面上掉下来，则A的
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
v B C
例10.总质量为M的列车，沿水平直线轨道匀速前进， 其末节车厢质量为 m ，中途脱节．司机发觉时，机车 已行驶L的距离，于是立即关闭发动机滑行．设运动的 阻力与质量成正比，机车的牵引力恒定，当列车的两 部分都停止时，它们的距离是多少？
解 设从脱钩开始，前面的部分列车和末节车厢分别行驶了s1、s2
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：
1 2 mgH mv 0 2
(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.
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 ．
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
mg(H+h)－nmgh=0 H h
mg f
H+h=nh
∴H : h = n - 1
mg
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 )
A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶4
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
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
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：
1 2 1 2 f 2 0.8H mv 0 mv 2 2
解得
3 v v0 5
新课标人教版课件系列
《高中物理》
必修２
5.7《动能和动能定理》
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。
第一课时
一. 动能
1.物体由于运动而具有的能叫动能． 2.动能的大小：
受力分析---如图示 由动能定理
1 1 2 2 W mv 2 mv1 EK 合 2 2
1 1 2 2 W f mgH mv 2 mv1 2 2
1 1 2 2 mgH W f mv 2 mv1 2 2
H mg V2
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 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ/s，则下
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 )
解： 对象 — 小球 受力分析---如图示 由动能定理
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
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( )
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
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）
才停止,则两者距离s=s1-s2.对前面部分的列车应用动能定理,有
对末节车厢应用动能定理，有
1 2 FL - k（M - m）gs1 = - （M - m）v 0 2
ML 又整列车匀速运动时，有F = kMg，则可解得△s = ． M-m
说明 本题所求距离为两个物体的位移之差，需分别对各个物体应用动能定理．求 解时也可假设中途脱节时，司机若立即关闭发动机，则列车两部分将停在同一地 点．现实际上是行驶了距离 L后才关闭发动机，此过程中牵引力做的功，可看作用 来补续前部分列车多行驶一段距离而
D)
B．mv2/2
C．mgh+mv2/2 D．mv2/2- mgh
例6. 斜面倾角为α，长为L， AB段光滑，BC段粗糙，AB =L/3, 质量为m 的木块从斜面顶端无初速下滑，到达C端时速度刚好为零。求物体和BC段 间的动摩擦因数μ。 分析：以木块为对象，下滑全过程用动能定理： 重力做的功为 摩擦力做功为
A.s1∶s2=1∶2 B.s1∶s2=1∶1 C.s1∶s2=2∶1
D.s1∶s2=4∶1
m 的小球从 A 点由静止开始 例如下图所示，一个质量为 3、 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：画出运动示意图如图示：由牛顿定律和运动学公式 A→B S=1/2a1 t2 =F1 t2 /2m v=at=F1 t/m B→C→A - S=vt - 1/2 a2 t2 = F1 t 2/m - F2 t2 /2m ∴F2 =3 F1 A→B→C→A 由动能定理 F1S+F2S=32 F甲 F乙 ∴W1= F1S=8J W2= F2S=24J S A
(7)动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系.一般 以地面为参考系.
(8)若物体运动过程中包含几个不同的物理过程，解题时可以分 段考虑. 若有能力，可视全过程为一整体，用动能定理解题.
(9)动能定理中涉及的物理量有Ｆ、Ｓ、ｍ、ｖ、Ｗ、ＥＫ等， 在处理含有上述物理量的力学问题时，可以考虑使用动能定理。 由于只需从力在整个位移内的功和这段位移始末两状态动能变 化去考察，无需注意其中运动状态变化的细节，又由于动能和 功都是标量，无方向性，无论是直线运动或曲线运动，计算都 有会特别方便。
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 Ah 由动能定理, A→B →C mgh – E=1/2×mv2 ∴h=v2/2g+E/mg h v C
B
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
支持力不做功,初、末动能均为零。
WG mgLsin α 2 Wf μ mgLcos α 3
C α
A
L B
由动能定理 mgLsin α-2/3 μmgLcos α=0 可解得
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。
3 μ tg α 2
练习 6. 竖直上抛一球，球又落回原处，已知空气
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。
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 =?