高中物理第七章机械能守恒定律7.7动能和动能定理.pptx
7、动能和动能定理(一)
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观察
物体因为运动而含有能叫做动能
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思索
物体动能跟哪些原因相关?
速度相同时,质量越大,物体动能越大
质量相同时,速度越大,物体动能越大
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思索
列车动能怎样改变?改变原因是什么?
磁悬浮列车在牵引力作用下(不计阻力),速度逐步增大
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类型一:质量为m物体在与运动方向相同恒力F作用下发生一段位移l,速度从v1增加到v2
外力做功
类型三:质量为m物体在与运动方向相同恒力F作用下,沿粗糙水平面运动了一段位移l,受到摩擦力为Ff,速度从v1变为v2
类型二:质量为m物体在水平粗糙面上受到摩擦力Ff作用下发生一段位移l,速度从v1减小到v2
尝试找出功与动能之间关系
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分析
协力做功等于这个物理量改变。
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动能表示式
物体质量
物体速度
物体动能
1、物体动能等于它质量跟它速度平方乘积二分之一
2、动能是标量,单位是焦耳(J)
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练习
质量10g、以0.8km/s速度飞行子弹,质量60kg、以10m/s速度奔跑运动员,二者相比,哪一个动能大?
关于动能,以下说法正确是
A、动能是机械能一个表现形式,凡是运动物体都含有动能
B、动能总是正值
C、一定质量物体,动能改变时,速度一定改变;但速度改变时,动能不一定改变
D、动能不变物体,一定处于平衡状态
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动能定理
W合=Ek2-Ek1
协力做功
末态动能
初态动能
动能定理:协力对物体所做功等于物体动能改变。
1、协力做正功,即W合>0,Ek2>Ek1,动能增大
2、协力做负功,即W合<0,Ek2<Ek1,动能减小
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说明
W合=Ek2-Ek1
过程量
状态量
状态量
既适合用于直线运动,也适合用于曲线运动;既适合用于恒力做功,也适合用于变力做功;既适合用于单个物体,也适合用于多个物体;既适合用于一个过程,也适合用于整个过程。
动能定理适用范围:
做功过程伴伴随能量改变。
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动能定理:
牛顿运动定律:
书本例题1
一架喷气式飞机,质量m=5.0×103kg,起飞过程中从静止开始滑跑。当位移到达l=5.3×102m时,速度到达起飞速度v=60m/s。在此过程中飞机受到平均阻力是飞机重量0.02倍。求飞机受到牵引力。
F合=F-F阻=F-kmg=ma②
分别用牛顿运动定律和动能定理求解
由动能定理得
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书本例题2
一质量为m、速度为v0汽车在关闭发动机后于水平地面滑行了距离l后停了下来。试求汽车受到阻力。
动能定理:
牛顿运动定律:
F合=0-F阻=ma②
由动能定理得
分别用牛顿运动定律和动能定理求解
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解题步骤
1、明确研究对象及所研究物理过程。
2、对研究对象进行受力分析,并确定各力
所做功,求出这些力功代数和。
3、确定始、末态动能。
依据动能定理列出方程W合=Ek2-Ek1
4、求解方程、分析结果
动能定理不包括运动过程加速度和时间,用动能定理处理问题比牛顿定律方便
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小结
1、定义:物体因为运动而含有能叫动能
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动能定理及其应用
动能定理表示式是个标量方程,普通以地面为参考系。凡是与位移相关动力学问题,普通都能够用动能定理处理。应用动能定了解题普通步骤:
1、明确研究对象及所研究物理过程。
2、对研究对象进行受力分析,并确定各力
所做功,求出这些力功代数和。
3、确定始、末态动能。
依据动能定理列出方程W总=Ek2-Ek1
4、求解方程、分析结果
W合=Ek2-Ek1
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已知斜面高h,斜面长l,
质量为m人从斜面顶部
沿着斜面滑下,不计斜面
阻力,求人滑至底端时
速度。
1应用动能定理确定位移或力等
恒力作用下物体做匀变速直线运动时,凡不包括加速度和时间及其运动过程详细细节,可优先考虑运动动能定理求解。
研究对象?物理过程?哪些力做了功?初、末动能?
若人所受阻力为F阻
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2应用动能定理处理多过程问题
物体从高H处自由落下,落至地面陷入沙坑h后静止。求物体在沙坑中受到平均阻力是重力多少倍?
当物体运动是由多个物理过程所组成而不需要研究过程中间状态时,能够把这多个过程看作一个全过程进行研究,从而防止每个运动过程详细细节。
研究对象?物理过程?哪些力做了功?初、末动能?
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练习2
质量m=3kg物体与水平地面间动摩擦因数为μ=0.2。在F=9N水平恒力作用下开启。当位移l=8m时撤去此力,求物体还能滑行多远?
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3应用动能定理求解变力做功问题
质量m为1kg物体,从轨道A点静止下滑,轨道AB是弯曲,且A点高出B点