高中物理 第4章 机械能和能源 4 动能 动能定理教师用书 教科版必修2-教科版高二必修2物理学案VIP免费

4．动能动能定理学习目标知识脉络1.理解动能概念，知道动能表达式的由来．2．会推导动能定理，理解动能定理的含义．(重点)3．掌握动能定理，能运用动能定理解决力学问题．(重点、难点)动能[先填空]1．定义物体由于运动而具有的能量．2．表达式Ek＝mv2.(1)表达式中的速度是瞬时速度．(2)动能是标量(“标量”或“矢量”)，是状态(“状态”或“过程”)量．3．单位与功的单位相同，国际单位为焦耳．1J＝1_kg·m2·s－2.[再判断]1．两个物体中，速度大的动能也大．(×)2．某物体的速度加倍，它的动能也加倍．(×)3．做匀速圆周运动的物体的动能保持不变．(√)[后思考]如图441所示，耀眼的流星飞快的撞向地面，影响流星动能大小的因素有哪些？图441【提示】流星的质量及速度大小．[合作探讨]如图442所示，一辆质量为m，速度为v0的汽车，关闭发动机后在水平地面上滑行一段距离后停了下来．1图442探讨1：汽车初、末状态的动能各是多少？【提示】初动能Ek1＝mv2，末动能Ek2＝0.探讨2：若汽车开始时速度为2v0，初状态的动能变为原来的多少倍？【提示】4倍．[核心点击]1．动能是状态量动能：与物体的运动状态(或某一时刻的速度)相对应，物体的运动状态一旦确定，物体的动能就确定了．2．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．3．动能与速度的关系动能仅与速度大小有关，与速度方向无关，只有速度方向改变时，动能并不变，且恒为正值．1．关于动能的概念，下列说法中正确的是()A．物体由于运动而具有的能叫做动能B．运动物体具有的能叫动能C．运动物体的质量越大，其动能一定越大D．速度较大的物体，具有的动能一定较大【解析】物体由于运动而具有的能叫动能，但是运动的物体可以具有多种能量，如重力势能，内能等，故A正确，B错误；由公式Ek＝mv2可知，动能既与m有关，又与v有关，C、D均错．【答案】A2．关于物体的动能，下列说法中正确的是()A．一个物体的动能可能小于零B．一个物体的动能与参考系的选取无关C．动能相同的物体速度一定相同D．两质量相同的物体，若动能相同，其速度不一定相同【解析】由公式Ek＝mv2知动能不会小于零，故A错；因v的大小与参考系的选取有关，故动能的大小也应与参考系的选取有关，故B错；动能是标量，速度是矢量，故D正确，C错．【答案】D3．(多选)下列方法能使汽车的动能变为原来的2倍的是()A．质量不变，速度增大到原来的2倍B．速度不变，质量增大到原来的2倍C．质量减半，速度增大到原来的2倍D．速度减半，质量增大到原来的2倍【解析】根据Ek＝mv2，可以判断，A、D错误，B、C正确．【答案】BC2动能与速度的关系1．数值关系：Ek＝mv2，速度v和动能Ek均为以地面为参考系时的数值．2．瞬时关系：动能和速度均为状态量，二者具有瞬时对应关系．3．变化关系：动能是标量，速度是矢量，当动能发生变化时，物体的速度(大小)一定发生了变化，当速度发生变化时，可能仅是速度方向的变化，物体的动能可能不变．动能定理及其应用[先填空]1．动能定理的推导如图443物体质量为m，在水平恒力F作用下沿光滑水平面前进位移x，速度从v1增加到v2，若物体的加速度为a，此过程下做的功为W.图443⇒W＝mv－mv.2．动能定理的内容：合外力所做的功等于物体动能的变化．3．表达式(1)W＝mv－mv.(2)W＝Ek2－Ek1＝ΔEk.4．动能定理的应用动能定理不仅适用于恒力做功和直线运动，也适用于变力做功和曲线运动．[再判断]1．动能定理表达式中，等号的左边一定是合外力做的功．(√)2．动能定理只适用于做匀变速直线运动的物体．(×)3．动能的改变量指的是物体末状态的动能减初状态的动能．(√)[后思考]如图444所示，高速列车出站时加速，进站时减速．这两个过程的合外力各做什么功？动能如何变化？3图444【提示】加速出站时合外力做正功，动能增大；减速进站时，合外力做负功，动能减小．[合作探讨]如图445所示，一架喷气式飞机正在起飞．飞机质量为m，牵引力为F，跑道长度为L，阻力为f，飞机起飞时需要达到的速度大小为v.图445探讨1：飞机起飞时，合外力做的功是多少？飞机动能的变化是多少？【提示】合外力做功W＝(F－f)L动能的变化ΔEk＝mv2－...