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动能定理的推导及应用
引入:我们已经知道,物体由于运动而具有的能量叫做动能,大家猜想一下动能与什么因素有关?实验:如何定量的表示动能?动能与速度、质量的关系实验表明做功动能运动物体的越大、越大,运动的物体能够,它们具有。质量速度动能就越大!它们的
动能与质量、速度的定量关系:物体的质量为m,初速度为V,在与运动方向相同的恒1力F的作用下,发生一段位移s,速度增加到了V。2V1V2FmsmW=Fs恒力F对物体M做了多少功:
动能与质量、速度的定量关系:物体的质量为m,初速度为V,在与运动方向相同的恒1力F的作用下,发生一段位移s,速度增加到了V。2V1V2FmsmW=Fs恒力F对物体M做了多少功:
从上式我们看到,力F所做的功等于这个物理量的变化。在物理学中就用这个量表示物体的动能。动能用来表示,即:E=K
一.动能⑴概念:物体由于运动而具有的能叫做动能。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。E=⑵定义式:,V是瞬时速度。K⑶单位:焦(J)
⑷动能概念的理解:①动能是标量,与速度的方向无关,且只有正值。②动能具有瞬时性,在某一时刻,物体具有一定的速度,也就具有一定的动能。③动能具有相对性,对不同的参考系,物体速度有不同的瞬时值,也就具有不同的动能,一般都以地面为参考系研究物体的运动。
二.动能定理12E=mv2K外力F末状态初状态做的功动能动能力在一个过程中对物体所做的功,等于物体在这个过程中的动能的变化,这个结论叫做动能定理。
思考:如果物体受到几个力作用,动能定理中的W表示的物理意义是什么?合外力所做的总功动能定理更一般的表述方式是:合外力在一个过程中对物体做的总功,等于物体在这个过程中动能的变化。
动能概念的理解:1、合外力做正功,动能增加合外力做负功,动能减少2、动能定理中的功是合外力做的总功总功的求法:(1)先求合力,再求合力功(2)先求每个力做的功,再求代数和3、适用范围:既适用于恒力做功,也适用于变力做功;既适用于直线运动,也适用于曲线运动。
利用动能定理的解题思路:⑴确定研究对象,明确它的运动过程;并建立好模型。⑵分析物体在运动过程中的受力情况,明确各个力是否做功,是正功还是负功;⑶明确初状态和末状态的动能(可分段、亦可对整个运动过程).⑷用W=△E=E-E列方程求解.kk2k1总
利用动能定理的解题思路:(1)审题:弄清楚题意,确定研究对象,按题设条件画出示意图;(2)分析物体受力情况,判断哪些力做功,哪些力不做功(4)根据动能定理列方程,求解(3)由条件找出物体初、末状态的动能注意:(1)单位制的统一;(2)检验计算的结果是否合理正确
课堂练习:1、改变汽车的质量和速度,都能使汽车的动能发生变化,在下面几种情况中,汽车的动c能是原来2倍的是:()A、质量不变,速度变为原来的2倍B、质量和速度都变为原来的2倍C、质量减半,速度变为原来的2倍D、质量变为原来2倍,速度减半
课堂练习:2、对于做匀速圆周运动的物体,下面说法中正确的是(B)A速度在改变,动能也在改变B速度在改变,动能不变C速度不变,动能不变D动能、速度都不变
课堂练习:3、同一物体分别从高度相同,倾角不同的光滑斜面的顶端滑到底端时,相同ABD的物理量是:(A.重力做的功B.动能)(多选)C.速度D.速率
课堂练习:4、一辆汽车当它的速度为v时,踩死刹车后可以滑动s。那么当它的速度为2v时,踩死刹车后能滑动多远呢?解析:假设车与路面之间的摩擦力为恒力。由动能定理可知,摩擦力做的负功应该等于汽车动能的损失量,即:
课后作业:5、物体从高出地面H处自由落下,不计空气阻力,落至地面掉入沙坑h停止,求物体在沙坑中受到的平均阻力是其重力的多少倍?解法一:分过程处理H解法二:整体法h
课后作业:6、一个质点在一个恒力F作用下由静止开始运动,速度达到V,然后换成一个方向相反大小为3F的恒力作用,经过一段时间后,质点回到出发点,求质点回到原出发点时的速度.
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