第7节动能动能定理一探究动能的表达式:问题1:学习重力势能时,是从哪里开始入手进行分析的?这对我们讨论动能有何启示?问题2:设物体的质量为m,在与运动方向相同的恒定外力F的作用下发生一段位移L,速度由v1增加到v2,如图所示。试用牛顿运动定律和运动学公式,推导出力F对物体做功的表达式。一探究动能的表达式:推导功W=?21222121mvmvW问题3:教材上说“”很可能是一个具有特殊意义的物理量,为什么这样说?通过上节课的探究,是否也印证了你的观点?221mv一探究动能的表达式:1、动能:物体由于运动而具有的能量叫动能.2公式:2kmv21E3、物体的动能等于物体的质量与物体速度的二次方的乘积的一半.4、物理意义:描述运动状态的物理量,动能是标量,且恒为正值,具有瞬时性5单位:焦耳(J)例题我国发射的第一颗人造地球卫星,质量为173kg,轨道速度为7.2km/s,求它的动能是多少?J104.48)J10(7.217321E93k解:根据得,2kmv21E卫星动能:例题:关于对动能的理解,下列说法是正确的()A、动能是机械能的一种表现形式,凡是运动的物体都具有动能B、动能总是正值C、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D、动能不变的物体,一定处于平衡状态ABC问题探究3:1.一质量我2kg的物体做自由落体运动,经过A点时的速度为10m/s,到达B点时的速度是20m/s,求:(1)经过A、B两点时的动能分别是多少?(2)从A到B动能变化了多少?(3)从A到B的过程中重力做了多少功?(4)从A到B的过程中重力做功与动能的变化关系如何?解(1)由得2kmv21E在A点时的动能为:100JJ10221E2k1在B点时的动能为:400JJ20221E2k2(2)从A到B动能的变化量为:300JEEΔE12kkk(4)相等。即300JEEW12kk300J15J102GhFSW(3)由得,AB过程重力做功为:SFW问题探究4:质量为m的物体在水平方向上受到恒定的牵引力F和阻力f作用,经A处时的动能为,发生一段位移S后到达位置B时的动能,请利用牛顿定律及运动学公式试推导在这过程中,力对物体做功与物体动能的变化关系。22mv2121mv21∴外力对物体做的总功为:解:f做功为:fSW1F做功为:FSW212kk2122合EEmv21mv21W由①②③得:SFSf)(FWWW合21合①运动学公式:2avvS2122③牛顿第二定律:maF合②贰动能定理12kkEEW合2表达式:1内容:合力所做的功等于物体动能的变化.3适用条件:①恒力做功或变力做功②曲线运动或直线运动③单个物体或几个物体④一个过程或全过程注意点:①“=”是数值上相等,而不是就是②做功引起能的变化对于功与能的关系,下列说法中正确的是()A、功就是能,能就是功B、功可以变成能,能可以变成功C、做功的过程就是能量转化的过程D、功是能量的量度C例:某同学从高为h处以速度v0水平投出一个质量为m的铅球,求铅球落地时速度大小。分析与解:铅球在空中运动时只有重力做功,动能增加。设铅球的末速度为v,根据动能定理有2022121mvmvmgh化简得2gh=v2-v02ghvv220v0vmg应用动能定理解题的一般步骤:①确定研究对象,画出草图;②分析物体的受力情况,分析各力做功的情况;③确定物体的初、末状态;明确初、末状态的动能④列式求解;⑤对结果进行分析讨论。例:一架喷气式飞机,质量m=5×103kg,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s=5.3×102m时,达到起飞的速度v=60m/s,在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍(k=0.02),求飞机受到的牵引力。v0=0m/sv=60m/sss=5.3×10=5.3×1022mmFfNG解法一:飞机受到重力G、支持力N、牵引力F和阻力f作用,这四个力做的功分别为WG=0,WN=0,WF=Fs,Wf=-kmgs.据动能定理得:据动能定理得:代入数据得:代入数据得:0mv21kmgsFs2N42101.82svmkmgFv0=0m/sv=60m/sss=5.3×10=5.3×1022mmFfNGN422222101.82svmkmgF2svmkmgF2sva2as0vmakmg-FF由上两式由设二合根据牛顿第二定律的作用。支持力、牵引力和阻力,受到重力、飞机做匀加速直线运动:解法v0=0m/sv=60m/sss=5.3×10=5.3×1022mmFfNG动能定理与牛顿第二定律的区...