高中物理新教材同步讲义必修第二册：第8章 3　动能和动能定理11.pdf

3动能和动能定理

[学习目标]

1.掌握动能的表达式和单位，知道动能是标量.2.能运用牛顿第二定律与运动学公式导出动能

定理，理解动能定理的物理意义.3.能应用动能定理解决简单的问题.

一、动能的表达式

1

2

1.表达式：E＝mv.

k

2

2.单位：与功的单位相同，国际单位为焦耳，符号为J.

3.标矢性：动能是标量，只有大小，没有方向.

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.

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2.表达式：W＝mv22－mv12.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

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各个力做功的代数和.

3.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，并且做曲线运动时，可以采用把整个过程分成许多小段，也能得到动能定理.

判断下列说法的正误.

(1)某物体的速度加倍，它的动能也加倍.(×)

(2)两质量相同的物体，动能相同，速度一定相同.(×)

(3)物体的速度变化，动能一定变化.(×)

(4)合外力做功不等于零，物体的动能一定变化.(√)

(5)物体的速度发生变化，合外力做功一定不等于零.(×)

(6)物体的动能增加，合外力做正功.(√)

一、动能

导学探究

让铁球从光滑的斜面上由静止滚下，与木块相碰，推动木块做功.(如图1所示)

图1

(1)让同一铁球从不同的高度由静止滚下，可以看到：高度大时铁球把木块推得远，对木块

做的功多.

(2)让质量不同的铁球从同一高度由静止滚下，可以看到：质量大的铁球把木块推得远，对

木块做的功多.

以上两个现象说明影响动能的因素有哪些？

答案由于铁球从同一光滑斜面上由静止滚下，加速度相同.同一铁球从不同高度由静止滚

下，高度大的到达水平面时的速度大，速度越大，把木块推得越远，对木块做功越多，故影

响动能的因素有速度；质量不同的铁球从同一高度由静止滚下，到达水平面时的速度相等，

质量大的铁球把木块推得远，对木块做功多，说明影响动能的因素有质量.

知识深化

1.对动能的理解

(1)动能是标量，没有负值，与物体的速度方向无关.

(2)动能是状态量，具有瞬时性，与物体的运动状态(或某一时刻的速度)相对应.

(3)动能具有相对性，选取不同的参考系，物体的速度不同，动能也不同，一般以地面为参考

系.

2.动能变化量ΔEk

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ΔE＝mv2－mv2，若ΔE0，则表示物体的动能增加，若ΔE0，则表示物体的动能减

k21kk

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少.

(2018·哈尔滨六校高一下学期期末联考)关于物体的动能，下列说法正确的是()

A.物体的质量、速度不变，其动能一定不变

B.物体的动能不变，其速度一定不变

C.两个物体中，速度大的动能也大

D.某一过程中物体的速度变化越大，其动能的变化一定越大

答案A

1

解析根据Ek＝mv2可知，如果物体的质量、速度不变，则动能不变，故A正确；如果物

2

体的动能不变，则说明其速度大小一定不变，方向可能变化，故B错误；动能由质量和速

度大小共同决定，速度大的物体动能不一定大，故C错误；做匀速圆周运动的物体，速度

变化可能大，但动能不变，故D错误.

二、动能定理的理解和应用

导学探

如图2所示，光滑水平面上的物体在水平恒力F的作用下向前运动了一段距离l，速度由v1

增加到v.试推导出力F对物体做功的表达式.

2

图2

22－2122－2111

vvvv

答案W＝Fl＝F·＝F·＝mv22－mv12

2aF