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1、动能定理【课程目标】1、理解动能定理是一种功能关系;2、掌握应用动能定理解题的一般步骤及方法学习目标: 1.理解动能的概念及动能的定义式;掌握动能定理的内容、公式及适用条件;会用动能定理解决相关问题2.在实际问题中应用动能定理,提高理论与实践相结合的能力3.全力投入,积极思考,培养严谨的科学态度和正确的价值观 重、难点:在实际问题中应用动能定理课前预习案 1.求合外力做的总功的两种常用方法(1)W= (2)W= 2.重力做功、重力势能的变化 物体的重力势能= 和 的乘积;物体的重力势能大小与所选取的参考平面的位置有关:物体在参考平面的上方, 0,物体在参考平面的下方, 0;物体在参考平面上,
2、0。势能的正负表示势能的大小;势能是相互作用的系统共有。物体重力势能的变化只由 力做功决定:即 力做功等于重力势能 ;写成表达式为 。物体从 处运动到 处,重力做正功,重力势能;物体从 处运动到 处,重力做负功,重力势能 。重力势能的变化与参考平面的选取(有关、无关)。 3.动能:物体由于 而具有的能量叫动能;大小:物体的动能等于物体的 与物体的乘积的一半;表达式:= ;单位:与功的单位相同,国际单位为,符号是 。标矢性:标量,无方向 4.合外力做功和物体动能变化的关系动能定理:内容: ;表达式W= = (W是合力做的功,m是物体质量,、是物体初、末速度)例1.质量一定的物体( )A.速度发生
3、变化时其动能一定变化B.速度发生变化时其动能不一定变化C.速度不变时其动能一定不变D.物体动能的变化等于初动能与末动能之差例2.下列说法不正确的是( )A.动能是状态量,具有瞬时性,由物体的质量和该状态下物体的瞬时速度共同决定B.对不同的参考系,同一物体的瞬时速度有不同值,所以物体的动能具有相对性C.4kg的小球以2m/s的速率竖直落在水平地上,又以1m/s的速率反弹。此过程中物体动能变化6JD.质量2kg的物体,做速度为2m/s的匀速圆周运动,物体保持4J的动能不变动能定理的推导:已知质量为m的物体在沿水平方向的合外力F(设为恒力)作用下发生的位移是x,速度由增加到,则由功的定义知,合外力F
4、做功W= 初动能= ,末动能= 。动能的变化=由牛顿第二定律F= 和匀变速直线运动公式 =2ax,可得:W与的关系为W= ,从而得出动能定理:合外力所做的功等于物体 。例3.有关动能定理说法正确的是( )A.功就是动能的增量,意思就是功转变成了动能B.若合外力做正功,则W0,动能增加C.若合外力做负功,则W,速度增大D.若合外力不做功,则W=0,=,动能不变,速度不变例4.质量不变的物体速度由18m/s减小到12m/s,动能变化为,合外力做功为,速度由12m/s再减小到6m/s,动能变化为,合外力做功为。则下面式子正确的是( )A. B. C. D. 课后练习:1.下列关于运动物体所受的合外力
5、、合外力做功和动能变化的关系,正确的是( )A如果物体所受的合外力为零,那么,合外力对物体做的功一定为零B如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一定为零C物体在合外力作用下作变速运动,动能一定变化D物体的动能不变,所受的合外力必定为零2.一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m,这时物体的速度2 m/s,则下列说法正确的是( )A手对物体做功12J B合外力对物体做功12JC合外力对物体做功2J D物体克服重力做功10 J3.一个25 kg的小孩从高度为3m的滑梯顶端由静止开始滑下,滑到底端时的速度为2 m/s,取g10 m/s2,关于力对小孩做的功,下列结论正确的是( )A.重力做功5
6、00 J B.阻力做功500 J C.合外力做功50 J D.支持力做功50 J4.改变物体的质量和速度,可以改变物体的动能在下列情况中,使物体的动能增大到原来3倍的是( )A质量不变,速度增大到原来的3倍 B质量不变,速度增大到原来的9倍C速度不变,质量增大到原来的3倍 D速度不变,质量增大到原来的9倍5.甲、乙两物体质量相等,速度大小之比是21,则甲与乙的动能之比是( )A12 B21 C14 D416.如图所示,将质量为m的石块从距地面h高处斜向上方抛出,石块抛出时的速度大小为,不计空气阻力,石块落地时的动能为( )A. B.C. D.7.(多选)某人用力将一质量为m的物体从离地面高为h的地方竖直上抛,上升的最大高度为H(相对于抛出点)设抛出时初速度为,落地时速度为,那么此人在抛出物体过程中对物体所做功为( )A. B. C. D.8.一辆汽车以的速度沿水平路面行驶时,急刹车后能滑行,如果以的速度行驶,在同样路面上急刹车后滑行的距离应为多少?9.如图所示,质量m10kg的物体放在水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数0.4,g取10 m/s2,今用F50 N的水平恒力作用于物体上,使物体由静止开始做匀加速直线运动,经时间t8s后,撤去F,求:(1)力F所做的功(2)8 s末物体的动能