2010届高考物理复习强化双基系列课件26《动能与动能定理》
高三第二轮复习专题动能和机械能
2010高考二物理轮专题辅导—动能和机械能2010山东理综物理考试说明重点知识总结一、动能1.物体由于运动而具有的能量叫做动能.E k ＝21mv 2 2.动能是一个描述物体运动状态的物理量.是标量. 二、动能定理1.外力对物体所做的总功等于物体动能的变化.这个结论叫动能定理.表达式：2022121mv mv W t -=总.2.动能定理一般应用于单个物体.外力对物体做的总功即合外力对物体所做的功，亦即各个外力对物体所做功的代数和.这里，我们所说的外力，既可以是重力、弹力、摩擦力，也可以是电场力、磁场力或其他的力.物体动能的变化指的是物体的末动能和初动能之差.3.应用动能定理解题的基本步骤：（1）选取研究对象，明确它的运动过程.（2）分析研究对象的受力情况和各个力做功情况：受哪些力?每个力是否做功?做正功还是做负功?做多少功?然后求各个外力做功的代数和.（3）明确物体在过程的始末状态的动能E 1k 和E 2k .（4）列出动能定理的方程W 合＝E 2k －E 1k ，及其他必要的解题方程，进行求解.4.恒力作用下的匀变速直线运动，凡不涉及加速度和时间的，用动能定理求解一般比用牛顿定律和运动学公式简便.用动能定理还能解决一些用牛顿定律和运动学公式难以求解的问题，如变力作用过程、曲线运动问题等.三、势能1.由物体间的相互作用和物体间的相对位置决定的能量叫做势能.如重力势能、弹性势能、分子势能、电势能等.2.重力势能（1）物体由于受到重力作用而具有重力势能.一个质量为m 的物体，被举高到高度为h 处，具有的重力势能为：E p ＝mgh .（2）重力势能是相对的，重力势能表达式中的h 是物体的重心到参考平面（零重力势能面）的高度.若物体在参考平面以上，则重力势能为正；若物体在参考平面以下，则重力势能为负值.通常选择地面作为零重力势能面.我们所关心的往往不是物体具有多少重力势能，而是重力势能的变化量.重力势能的变化量与零重力势能面的选取无关.（3）重力势能的变化与重力做功的关系：重力对物体做多少正功，物体的重力势能就减少多少.重力对物体做多少负功，物体的重力势能就增加多少.即W G ＝－ΔE p .3.弹性势能：物体因发生弹性形变而具有的势能叫做弹性势能. 四、机械能守恒定律1.动能和势能（重力势能和弹性势能）统称为机械能：E ＝p k E E .2.在只有重力（和系统内弹簧的弹力）做功的情形下，物体的动能和重力势能（及弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变.这个结论叫做机械能守恒定律.3.判断机械能守恒的方法一般有两种：（1）对某一物体，若只有重力（或系统内弹簧的弹力）做功，其他力不做功（或其他力做功的代数和为零），则该物体的机械能守恒.（2）对某一系统，物体间只有动能和重力势能及弹性势能相互转化，系统跟外界没有发生机械能的传递，机械能也没有转变成其他形式的能（如没有内能产生），则系统的机械能守恒.4.应用机械能守恒定律解题的基本步骤：（1）根据题意，选取研究对象（物体或系统）.（2）明确研究对象的运动过程，分析对象在过程中的受力情况，弄清各力做功情况，判断是否符合机械能守恒的条件.（3）恰当地选取参考平面，确定研究对象在过程的起始状态和末了状态的机械能（包括动能和重力势能）.（4）根据机械能守恒定律列方程，进行求解. ●疑难突破1.动能和动量的区别和联系（1）联系：动能和动量都是描述物体运动状态的物理量，都由物体的质量和瞬时速度决定，物体的动能和动量的关系为p =k 2mE 或E k =mp 22.（2）区别：①动能是标量，动量是矢量.所以动能变化只是大小变化，而动量变化却有三种情况：大小变化、方向变化、大小和方向均变化.一个物体动能变化时动量一定变化，而动量变化时动能不一定变化；②跟速度的关系不同：E k =21mv 2，p =mv ；③变化的量度不同，动能变化的量度是合外力的功，动量变化的量度是合外力的冲量.2.用动能定理求变力做的功：在某些问题中由于力F 大小的变化或方向变化，所以不能直接由W ＝Fs cos α求出变力F 做功的值，此时可由其做功的结果——动能的变化来求变力F 所做的功.3.在用动能定理解题时，如果物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的分过程（如加速、减速的过程），此时，可以分段考虑，也可对全程考虑.如能对整个过程列式则可能使问题简化.在把各个力的功代入公式：W 1＋W 2＋…＋W n ＝21mv 末2－21mv 初2时，要把它们的数值连同符号代入，解题时要分清各过程中各个力做功的情况.4.机械能守恒定律的推论根据机械能守恒定律，当重力以外的力不做功，物体（或系统）的机械能守恒.显然，当重力以外的力做功不为零时，物体（或系统）的机械能要发生改变.重力以外的力做正功，物体（或系统）的机械能增加，重力以外的力做负功，物体（或系统）的机械能减少，且重力以外的力做多少功，物体（或系统）的机械能就改变多少.即重力以外的力做功的过程，就是机械能和其他形式的能相互转化的过程，在这一过程中，重力以外的力做的功是机械能改变的量度，即W G 外=E 2－E 1.5.功能关系的总结做功的过程就是能量转化的过程，功是能量转化的量度.在本章中，功和能的关系有以下几种具体体现：（1）动能定理反映了合外力做的功和动能改变的关系，即合外力做功的过程，是物体的动能和其他形式的能量相互转化的过程，合外力所做的功是物体动能变化的量度，即W 总=E 2k －E 1k .（2）重力做功的过程是重力势能和其他形式的能量相互转化的过程，重力做的功量度了重力势能的变化，即W G =E 1p －E 2p .（3）重力以外的力做功的过程是机械能和其他形式的能转化的过程，重力以外的力做的功量度了机械能的变化，即W G 外=E 2－E 1.（4）作用于系统的滑动摩擦力和系统内物体间相对滑动的位移的乘积，在数值上等于系统内能的增量.即“摩擦生热”：Q ＝F 滑·s 相对，所以，F 滑·s 相对量度了机械能转化为内能的多少.可见，静摩擦力即使对物体做功，由于相对位移为零而没有内能产生.2009高考试题归类讲解1．作用力做功与反作用力做功例1下列是一些说法中，正确的是（ ）A ．一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速)，这两个力在同一段时间内的冲量一定相同;B ．一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速)，这两个力在同一段时间内做的功或者都为零，或者大小相等符号相反;C ．在同样的时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，但正负号一定相反;D ．在同样的时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，但正负号也不一定相反; 解析：说法A 不正确，因为处于平衡状态时，两个力大小相等方向相反，在同一段时间内冲量大小相等，但方向相反。
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• 在一些影视剧中经常能看到一些特技表演。如图所示，有一高台 离地面的高度，一特技演员骑摩托车从坡底由静止出发，冲上高 台后以某一速度水平飞出，在水平地面上的落点到高台边沿的水 平距离。已知摩托车从坡底冲上高台的过程历时，人和车的总质 量，发动机的功率恒为，不计空气阻力，取重力加速度大小。求：
1.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。 2.表达式： E k
1 2
m
v2
3.单位：焦（J） 1J1N •m 1 k(g m /s)2
4.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
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应用动能定理的两种方法
• 1.分过程法：把运动过程分成两个或多个过程，分别应用动能定 理列式计算。
• 每个过程都要受力分析，运动过程分析，每个力做功是多少、正 功还是负功，都要分析清楚。前后两个过程的末速度和初速度可 认为相同。
情境:如图所示，设某物体的质量 为m，在与运动方向相同的恒力F 的作用下发生一段位移l，速度由 v1增加到v2。
恒力F做功 W F l W = ma v22 - v12
2a
F = ma
l = v22 - v12 2a
W12mv22 12m1v2
思考：“
1 m”v 是2 否具有特殊意义的物理量？
2
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．
高中物理《动能和动能定理》优质教学课件
mv2 F kmg
2l
1.8104 N
动能
定理 : （一）对飞机， F 阻
FN
F
由动能定理得
G
Fl kmgl 1 mv2 0 2
mv2 F kmg
2l 1.8104 N
1 、动能定理与牛顿第二定律的 区别
牛顿第二定律是矢量式，反映的 力 与 加是速 度 的 瞬 时 关 系 ；
得
v22 v12 2al，
力 F 做的
功 W Fl
m
v2 2
v12
2
力F
W
1 2
m
v
2 2
1 2
m
v
2 1
的
1 mv 2的 2 变化
从 出
W
1 2
m
v
2 2
1 2
m v12
式子中 看
1
理2
mv 2
量，
很可 因 物为 这
能 个
是 物
一 理
个 量
具有 在过
特 程
定 终
意 了
义 时
的 和
过 程开始时的差，正好等于力对物体做
的功
，所 以
1mv2
就应该是我们寻找的动能的表
2 达．
1 2 、动能的表达式
E3 、理
k
1 2
mv2
解 ）单位：焦耳 符号J 1kg(m s )2 1N m 1J
2 ）标量，没有方向， Ek≥0. 无负值
3) 状态量，具有瞬时性。与某一时 刻 ( 或位置 ) 相对应．
车在关闭发动机后于水平地面滑行了
距 离 l 后停了下来。试求汽车受到的
动能、动能定理—高考总复习物理学科配套优质PPT课件
图 5-2-3
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考点 2 动能定理的运用 ⊙重点归纳 1.动能定理中涉及的物理量有 F、s、m、v、W、Ek 等，在 涉及含有上述物理量的问题时，可以考虑使用动能定理.动能定 理只需考虑过程中力做功的情况和初、末状态的动能，无须考 虑运动状态的细节，所以运用动能定理解题，往往比用牛顿运 动定律要简便.求解变力做功、曲线运动等问题时，应优先考虑 用动能定理.
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2.(多选，2019 年太原模拟)如图 5-2-2 所示，DO 是水平面， AB 是斜面，初速度为 v0 的物体从 D 点出发沿 DBA 滑动到顶点 A 时速度刚好为零，如果斜面改为 AC，让该物体从 D 点出发沿 DCA 滑动到顶点 A 且速度刚好为零，若已知该物体与路面之间 的动摩擦因数处处相同且不为零，则由此可知( )
(2019 年大连二模)如图 5-2-5 甲所示，固定斜面的倾角为
考系.
4.功与动能的关系 (1)W>0，物体的动能___增__加___. (2)W<0，物体的动能___减__少___. (3)W＝0，物体的动能___不__变___. 5.适用条件 (1)动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动. (2)既适用于恒力做功，也适用于变力做功. (3)力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以不同 时作用.
A.公式中的 W 为不包含重力的其他力做的总功 B.公式中的 W 为包含重力在内的所有力做的功，也可通过 以下两种方式计算：先求每个力的功再求功的代数和或先求合 外力再求合外力的功 C.公式中的 Ek2－Ek1 为动能的增量，当 W＞0 时动能增加， 当 W＜0 时，动能减少 D.动能定理适用于直线运动，但不适用于曲线运动，适用 于恒力做功，但不适用于变力做功 答案：BC
高中物理《动能和动能定理》PPT课件
V1
V2
FN
F f
l
G
飞机做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律
解法一
F kmg ma （1）
由速度与位移的关系 得：
v22 v12 2al
F kmg mv2 2l
（2）
解法二
根据动能定理
(F
)l
1 2
mv22
1 2
mv12
得： F kmg mv2 2l
应用动能定理解题的一般步骤：
动能和动能定理
物体由于运动而具有的能叫动能。 物体的动能跟哪些因素有关？ 引起动能变化的原因是什么？
设某物体的质量为m,受到与运动方向相 同的恒定外力F的作用,在粗糙水平面上 发生一段位移L,速度由v1增加到v2 ,摩擦 力大小为f,求(1)合力对物体做了多少
功?(2)从牛顿运动定律角度分析,物体加
速度为多大?(3)从运动学角度分析,物体
的初、末速度和位移之间的关系？
W
1 2
mv22
1 2
mv12
从上面式子可以看出，1 mv2很可能是一
2
个具有特定意义的物理量。因为这个量
在过程终了时和过程开始时的差，刚好 等于力对物体做的功，所以 1 mv2 应该
2
是我们寻找的动能的表达式。
一.动能
1.定义：物体由于运动而具有的能量叫动能．
①确定研究对象，画出运动草图； ②分析物体的受力情况，画出力的示意
图，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对结果进行分析和讨论。
课堂练习 课本例2和课后第4题
1对于功与能的关系，下列说法中正确的是
人教版高中物理《动能和动能定理》优秀PPT课件
W = EK2 – EK1
3 ×102 m 时，达到起飞速度60 m/s。 我国第一颗人造卫星的质量是173Kg,轨道速度是7.
2、若合外力对物体做负功，W <0,物体的末动 情感目标：体验功能关系．
知识目标: 理解动能，动能定理的概念及动能定理的推导过程．知道动能定理的适用条件．
一个与运动方向相同的Ｆ＝４N的力的作用，发生的位 （1）、列车的初动能： EK 1= ½ mV02
3 ×102 m 时，达到起飞速度60 m/s。 02倍，求飞机受到的牵引力。
移Ｓ＝２m/s，物体的末动能是多大？ （2）、列车的末动能： EK 2= ½ mVt2
动能定理是一个质点的功能关系，它贯穿于整章教材，是本章的重点．本章的特点是都要在初中学过的知识基础上定量地展开．本节的要解决的主要问题是：动能和动能定 理的概念，动能定理的得出，适用条件和应用．
EK=½ mV2 3、单位：焦耳 4、是标量
二、动能定理 1、内容 2、表达式
W = EK2 – EK1
3、理解 4、应用
第十六页，共17页。
1、课后习题三： （1）
2、课后习题三： （2）
第十七页，共17页。
动能定理是一个质点的功能关系，它贯穿于整章教 材，是本章的重点．本章的特点是都要在初中学过的知 识基础上定量地展开．本节的要解决的主要问题是：动 能和动能定理的概念，动能定理的得出，适用条件和应 用．
第三页，共17页。
练习：☺
关于功和能，下列说法正确的是：（ B C）
A、功和能是两个相同的概念，所以他们的单 位相同。
第三节 动能和动能定理
《动能定理》课件
动能定理的公式推导
1 做功的定义
做功是指力对物体施加的力乘以物体在力方 向上的位移。
2 动能的定义
动能是物体由于运动而具有的能力，并与物 体的质量和速度有关。
3 动能定理的正式公式
动能定理的公式是：物体的动能增加等于所 受外力所做的功。
4 动能定理的推导过程
《动能定理》PPT课件
动能定理是物理学中重要的原理之一，它描述了物体的动能与所受外力之间 的关系。本课件将详细介绍动能定理的概念、公式推导、实际应用，以及它 的局限性和拓展。
什么是动能定理
概念和定义
动能定理是描述物体动能与所受外力之间关系的物理定理。它指出，物体的动能增加等于所 受外力所做的功。
动能的基本单位
参考文献
动能定理相关文献推荐
- "动能定理及其应用"，物理学报，2020。
动能定理相关研究进展
- "动能定理在复杂系统中的应用研究"，科学进展， 2019。
1
局限性
动能定理只适用于刚体系统和无摩擦情况，对于弹性碰撞等特殊情况需要另外考 虑。
2
发展和拓展
对于特殊情况，科学家们通过改进和扩展动能定理，发展了更精确的物理模型。
总结
动能定理的重要性和应用
动能定理学中的地位
动能定理是能量守恒定律的一个重要推论，揭示了能量的转化和传递规律。
动能定理可以通过应用牛顿第二定律和功的 定义进行推导。
动能定理的实际应用
机械系统中的应用
动能定理在机械系统中可以用 来计算物体的能量转化和机械 工作。
运动学中的应用
动能定理可以用来研究物体在 不同速度和方向下的运动。
动能和动能定理(高中物理教学课件)
例4.质量为8g的子弹，以300m/s的速度射入厚度 为5cm的固定木板，射穿后的速度是100m/s。子 弹射穿木板的过程中受到的平均阻力是多大？
解：取子弹为研究对象，
由动能定理：WF Ek
fl
1 2
mvt2
1 2
mv02
f 0.05 1 0.008 (1002 3002 ) 2
f 6.4103 N
一.动能
思考：若地面粗糙，功与速度的关系还是这样吗？ 这时W代表什么功？
W合 (F f )l
F f ma
v22 v12 2al
W合
(F
f
)l
m
v22 v12 2l
l
W合
1 2
mv22
1 2
mv12
这个W其实是合外力所做的功。
思考：若一质量为m的物体以初速度v0平抛，经过一段
时间后下落了h的高度，速度变成vt，重力做的功W与速
度有什么关系？
O
v0
W mgh
y方向分运动：v
2 y
2gh
勾股定理：v
2 y
vt2
v02
h
W
m
v
2 y
2
1 2
mvt2
1 2
mv02
α vx
vy
vt
在曲线运动中，这个表达式也适用。我们把这个表达式 叫动能定理。
二.动能定理
1.定义：合外力对物体做的功等于物体在这个过 程中动能的变化。
二.动能定理
4.解题步骤
①确定研究对象(物体还是物体系统)及运动过程 ②分析受力情况，各力做功情况，合功 情况 ③确定初末状态 ④列式求解
解：取飞机为研究对象
由动能定理：WF Wf Ek
高中物理【动能和动能定理】优质课件
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。
人教物理必修第二册
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2．动能变化量 ΔEk 物体动能的变化量是末动能与初动能之差，即 ΔEk＝12mv22－12mv12，若 ΔEk>0，则表示物体的动能增加，若 ΔEk<0，则表示物体的动能减少。
人教物理必修第二册
ma Fl
2al
返回导航 上页 下页 12mv2 2－12mv1 2
人教物理必修第二册
返回导航 上页 下页
3．表达式：W＝__E_k_2－__E__k1__。 4．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__。
解析：急刹车后，车水平方向只受摩擦力的作用，且两种情况下摩擦力 的大小是相同的，汽车的末速度皆为零，由动能定理得－Fx1＝0－12mv12 ① －Fx2＝0－12mv22② 联立①②式得xx21＝vv2122，x2＝vv2122x1＝(86)2×3.6 m＝6.4 m，故 A 正确，B、 C、D 错误。
2．应用动能定理解题的基本思路
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人教物理1 对动能定理的理解 下列关于运动物体的合外力做功和动能、速度变化的关系，
正确的是( C ) A．物体做变速运动，合外力一定不为零，动能一定变化 B．若合外力对物体做功为零，则合外力一定为零 C．物体的合外力做功，它的速度大小一定发生变化 D．物体的动能不变，所受的合外力必定为零
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高三物理高三物理动能和动能定理PPT教学课件
例1、下列关于运动物体所受的合外力、合外力 做功和动能变化的关系，正确的是 [ ]
A．如A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
用动能定理对全程列式
由动能定理, A→B →C h
A
mgh – E=1/2×mv2
∴h=v2/2g+E/mg
v C B
例6. 质量为m的跳水运动员从高为H的跳台上以速
率v1 起跳，落水时的速率为v2 ，运动中遇有空气阻力 ，那么运动员起跳后在空中运动克服空气阻力所做的
功是多少？
解： 对象—运动员
过程---从起跳到落水
一. 动能
1.功是过程量;动能是状态量，也是相对量．因为Ｖ为 瞬时速度，与参考系的选择有关,公式中的速度一般指 相对于地面的速度 ．
2.动能与动量大小的关系：
EK
P2 2m
P 2mEK
3.一个物体的动量发生变化，它的动能 一个物体的动能发生变化，它的动量
变化 变化
二、动能定理
1.用牛顿定律导出动能定理
(7)动能定理中涉及的物理量有Ｆ、Ｓ、ｍ、ｖ、Ｗ、 ＥＫ等，在处理含有上述物理量的力学问题时，可以 考虑使用动能定理。由于只需从力在整个位移内的功 和这段位移始末两状态动能变化去考察，无需注意其 中运动状态变化的细节，又由于动能和功都是标量， 无方向性，无论是直线运动或曲线运动，计算都有会 特别方便。
总之，无论做何种运动，只要不涉及加速度和时间， 就可考虑应用动能定理解决动力学问题。
三.应用动能定理解题的基本步骤：
人教版高中物理《动能和动能定理》优秀课件
表明：力（合外力）在一个过程中对物体所做的功， 等于物体在这个过程中动能的变化。 这个结
论就叫做动能定理。
二、动能定理
内容：力（合力）)在一个过程中对物体做的功，等于 物体ห้องสมุดไป่ตู้这个过程中动能的变化。
1.物体动能的变化： 21
2. 表达式： W 总 2- 1
3.公式中各量的物理意义
1、合外力做功。 2、外力做功之和。
动能的表达式：
Ek
1 2
mv2
1.单位：焦耳（J）
2.矢标性：标量
3.状态量 正值
我国在1970年发射的第一颗人造地球 卫星，质量为173Kg,做匀速圆周运动的速 度为7.2km/s，它的动能是多少？
有了动能的表达式后，前面我们推出的
W12m2v212m1v2就可以写成 WEK2EK1
这个式子表明什么问题呢?请你用文字叙述一
是能量从一种形式转化为另一种形式的过 “=”反映了动能的变化用合外力对物体所做的功来量度。
02)，求飞机受到的牵引力。 当力对物体做负功时，物体动能如 何变化？ 这个式子表明什么问题呢?请你用文字叙述一下。 解法一：运用动能定理求解
程，或从一个物体转移到另一个物体的过 和某一过程（始末状态）相对应。
把已知代入上面的式子解得： 2．动能的单位：J 标量
程。在这道题中，阻力做功，汽车的动能 02)，求飞机受到的牵引力。
文字叙述：重力做的功等于“mgh”的变化。 合力F为牵引力F牵与F阻之差： 解法一：运用动能定理求解
到哪里去了？ 内容：力（合力）)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。
当力对物体做正功时，物体动能如
W12m2v2 12m1v2
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新题型
【解析】(1)以肇事汽车为研究对象,由动能定理, 得 -mgs=1/2mv2-1/2mv20 将v0=14.0m/s,s=14.0m,v=0,代入得g=7.0m/s2 因为警车行驶条件与肇事汽车相同,所以肇事汽 车的初速度 VA=
2g AC=21m/s
新题型
(2)肇事汽车在出事点B的速度 VB= 2g BC=14m/s 肇事汽车通过AB段的平均速度 V平均=(VA+VB)/2=(21+14)/2=17.5m/s 肇事汽车通过AB段的时间 t2=AB/v平均=(31.5-14.0)/17.5=1s ∴游客横过马路的速度 v人=BD/(t1+t2)=2.6/(1+0.7)m/s=1.53m/s
典型例题
【解析】解法一:由动能定理求. 由于滑块重力沿斜面向下的分力大于滑块所 受摩擦力,所以可断定滑块最终将停靠在挡板 处,从以v0向上滑动至最终停下,设滑块经过的 路程为s,此过程中重力对滑块做功WG=mgs0sinθ 摩擦力做功Wf=-mgcosθ,对滑块由动能定理, 有mgs0sinθ-mgcosθ=0-1/2mv20 解得s=(gs0sinθ+1/2v20)/gcosθ
新题型
【例5】在某市区内,一辆小汽车在平直的公路上以 速度VA向东匀速行驶,一位观光游客正由南向北从 斑马线上横过马路,汽车司机发现前方有危险(游客 正在D处).经0.7s作出反应,紧急刹车,但仍将正步 行至B处的游客撞伤,该汽车最终在C处停下,为了 清晰了解事故现场,现以下图模拟之:
新题型
为了判断汽车司机是否超速行驶,警方派一警车以 法定最高速度Vm=14.0m/s行驶在同一马路的同一地 段,在肇事汽车的起始制动点A紧急刹车,经14.0m 停下来,在事故现场测得AB=17.5m,BC=14.0m, BD=2.6m问 (1)该肇事汽车的初速度VA是多大? (2)游客横过马路的速度大小?(g取10m/s2)
知识要点-考点
二,动能定理 1.内容:外力对物体做的总功等于物体动能的变化. 2.公式∑WF=1/2mv22-1/2mv12. 【说明】 (1)等式的左边为各个力做功的代数和,正值代表正 功,负值代表负功.等式右边动能的变化,指末动能 EK2=1/2mv22与初能EK1=1/2mv12之差. (2)动能定理适用于单个物体.这里我们所说的外力, 既可以是重力,弹力,摩擦力,也可以是电场力,磁 场力或其他的力
典型例题
【解题回顾】此题的牵引力是一个难点,大家通 过前面功的计算的复习,要注意不要把做功限制 在W=FSCOSα公式上,还要注意P=W/t的应用.
典型例题
【例2】如下图所示,斜面倾角为θ,质量为m的滑 块在距板P为s0处以初速度v0沿斜面上滑,滑块与斜 面间的动摩擦因数为,滑块所受摩擦力小于使滑块 沿斜面下滑的力,若滑块每次与挡板相碰均无机械 能损失,求滑块经过的路程有多大?
图6-3-2
典型例题
【解析】本题中的m和M是通过摩擦相互联系的,题中 已经给出最后两者速速度均为v,解题的关键是要找 出s车和s木的关系 由于s车=vt,s木=v平均t=(v/2)t,所以s车/s木=2/1① 根据动能定理,对于木块有 mgs木=1/2mv2-0② 对于车有 WF-mgs车=Mv2/2-Mv2/2=0③ 将①式,②式和③式联系起来,可得W=mv2
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知识要点-考点
②有些力在物体运动全过程中不是始终存在的,若 物体运动过程中包含几个物理过程,物体运动状态, 受力等情况均发生变化,因而在考虑外力做功时, 必须根据不同情况分别对待. ③若物体运动过程中包含几个不同的物理过程,解 题时可以分段考虑.这对初学者比较容易掌握,若有 能力,可视全过程为一整体,用动能定理解题 ④研究对象为一物体系统,对系统用动能定理时, 必须区别系统的外力与内力. ⑤动能定量中的位移和速度必须是相对于同一个参 考系.一般以地面为参考系.
典型例题
【例4】总质量为M的列车沿水平直线轨道匀速 前进,其末节车厢质量为m,中途脱节,司机 发觉时,机车已行驶了L的距离,于是立即关 闭油门,除去牵引力.设阻力与质量成正比, 机车的牵引力是恒定的,当列车的两部分都停 止时,它们的距离是多少?
典型例题
【解析】此题用动能定理求解比用运动学结合牛 顿第二定律求解简单.先画出草图如图6-3-3所示,
知识要点-考点
3.应用动能定理解题的基本步骤: (1)选取研究对象,明确它的运动过程 (2)分析研究对象的受力情况和各个力的做功情况: 受哪些力?每个力是否做功,做正功还是做负功?做 多少功?然后求各个力做功的代数和. (3)明确物体在过程的始未状态的动能EK1和EK2 (4)列出动能的方程∑WF=EK2-EK1,及其他必要辅助 方程,进行求解.
典型例题
解法二:由能量转化与守恒求. 该过程中滑块机械能的减少 △E1=mgs0sinθ+1/2mv20,克服摩擦力做功转 化的内能△E2=mgscosθ ,由能量守恒定律有 △E1=△E2 ,即: mgs0sinθ+1/2mv20= mgscosθ, 同样解出s.
典型例题
【例3】如图6-3-2所示,在光滑的水平面上有一平板M 正以速度v向右运动现将一质量为m的木块无初速度 地放在小车上,由于木块和小车之间的摩擦力的作用, 小车的速度将发生变化,为使小车保持原来的运动速 度不变,必须及时对小车施加一向右的水平恒力F当 F作用一段时间后把它撤开,木块和小车间的动摩擦因 数为μ,求在上述过程中,水平恒力F对小车做多少功?
2010届高考物理复习 强化双基系列课件
26《动能与动能定理》
动能 动能定理
1.知识要点考点 2.复习提问 3.典型例题 4.新题型
知识要点-考点
一,动能 1.定义:物体由于运动而具有的能叫动能,用Ek表示 2.公式:EK=1/2mv2,单位:J. 3.动能是标量 4.动能的变化△EK=1/2mvt2-1/2mv02. △EK >0,表示物 体的动能增加; △EK <0,表示物体的动能减少. 5.物体的动能与动量均与物体的质量有关,但物理意义 不同,且动量是矢量,它们之间的关系是: EK=p2/(2m), p= 2mEk
复习提问
3.两辆汽车在同一平直路面上行驶,它们的质量之 比m1:m2=1:2,速度之比v1:v2=2:1,两车急刹 车后甲车滑行的最大距离为s1,乙车滑行的最大距 离为s2,设两车与路面间的动摩擦因数相等,不计 空气阻力,则(D) A.s1:s2=1:2 B.s1:s2=1:1 C.s1:s2=2:1 D.s1:s2=4:1
知识要点-考点
(3)应用动能定理解题,一般比牛顿第二定律解 题要简便.一般牵扯到力与位移关系的题目中,优 先考虑使用动能定理 (4)使用动能定理应注意的问题: ①物体动能的变化是由于外力对物体做功引起 的.外力对物体做的总功为正功,则物体的动能增 加;反之将减小.外力对物体所做的总功,应为所 有外力做功的代数和,包含重力.
【例1】质量为500t的列车,以恒定功率沿平 直轨道行驶,在3min内行驶速度由45km/h增加 到最大速度54km/h,求机车的功率.(g=10m/s2)
典型例题
【解析】由整个过程中列车所受的牵引力不是恒 力,因此加速度不是恒量,运动学中匀变速直线 运动公式不能用,由动能定理得 W牵+W阻=1/2mv2m-1/2mv2……① 其中W阻=-fs,W牵是一个变力的功,但因该变力的 功率恒定,故可用W=Pt计算这样①式变为 Pt-fs=1/2mv2m-1/2mv2……② 又因达到最大速度时F=f故Vm=P/f……③ 联立解得:P=600kW.
图6-3-3
典型例题
根据动能定理便可解得. FL-(M-m)gs1=-1/2(M-m)v02 对末节车厢,根据动能定理有 -mgs2 =-1/2mv02 而△s=s1-s2. 由于原来列车匀速运动,所以F=Mg. 以上方程联立解得△s=ML/(M-m)
典型例题
【解题回顾】物体运动有几个过程时,应注意对全 过程列式,解答此类题,关键是分清整个过程中牵 引力做功及初末状态的动能. 此题也可用功能补偿的思路来解.假设中途脱节时, 司机立即发觉并立即关闭油门,则车厢和机车会停 在同一地点:但因行驶L距离后刹车,在该过程中, 牵引力做功为ΜgL,这部分功却用来补偿机车多行 驶距离克服运动阻力所做的功,则有 MgL=(M-m)g△s. 由此解得:△s=ML/(M-m)
复习提问
1.下列关于动能和动量的说法,正确的是(B) A.物体的动量发生变化,动能一定变化 B.物体的动能发生变化,动量一定变化 C.物体的动能发生变化,动量一定不变 D.物体的动量光滑水平面上的某物体,在水平恒力F的 作用下,由静止开始运动,在其速度由0增加到v 和由v增加到2v的两个阶段中,F对物体所做的功 之比为(C) A.1:1 B.1:2 C.1:3 D.1:4
复习提问
4.质量为2kg的物体自5m高处自由下落,g取 10m/s2,物体接触地面瞬间的动能是100J,动 量的大小是20kgm/s,方向竖直向下.
5.质量为m1和m2的两个物体,如果它们的动量 相等,那么它们的动能之比为m2:m1;如果它 们的动能相等,它们的动量之比为 m : m2 1
典型例题