高二物理动能定理及其应用PPT精品课件
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新版物理必修2 7.7动能和动能定理 (共42张PPT)学习PPT
4. 求解方程、分析结果。
例1.一架喷气式飞机，质量 m＝1×104 kg，当起飞过程中从静 止开始滑跑的路程为 l ＝ 5×102 m时，达到起飞速度 v ＝ 60 m/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的 k 倍( k ＝ 0.02)，求飞机受到的牵引力。
FN
f
F
G
解：①常规方法
v2 2al Fkmgma
4运动情况分析
F
2 受 力 分 析
Ff
Fs kmgs 1 mv 2
3
2
确 定 各
F mv2 kmg 2s
5建方程
力 做
5 .2 0 5 1 .3 3 0 1 6 20 20 0 .0 2 5 .0 130 9 .8
功
1.814 0N
启发：此类问题，牛顿定律和动能定理都适用，但
动能定理更简洁明了。
发生了一段位移，速度由 v 增加到 v ，如图所示， 到的平均阻力是飞机重量的 k 倍( k ＝0.
如图4所示，AB为1/4圆弧轨道，半径为R=0.
1
2
能用牛顿第二定律和运动学公式导出动能定理,理解动能定理的物理意义。
求，①物体的加速度a 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--W总
这一过程始末状态 动能的变化量
W 总 E k2 E k1
合力做的功
末状态动能 初状态动能
W总Ek2Ek1 E k
1.当合力对物体做正功时，物体动能如何变化？
物体动能增加
2.当合力对物体做负功时，物体动能如何变化？
物体动能减少
应用动能定理解题的步骤
1. 明确研究对象及所研究的物理过程。 2. 对研究对象进行受力分析，并确定各力所做的功，求出 所有力的总功。
例1.一架喷气式飞机，质量 m＝1×104 kg，当起飞过程中从静 止开始滑跑的路程为 l ＝ 5×102 m时，达到起飞速度 v ＝ 60 m/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的 k 倍( k ＝ 0.02)，求飞机受到的牵引力。
FN
f
F
G
解：①常规方法
v2 2al Fkmgma
4运动情况分析
F
2 受 力 分 析
Ff
Fs kmgs 1 mv 2
3
2
确 定 各
F mv2 kmg 2s
5建方程
力 做
5 .2 0 5 1 .3 3 0 1 6 20 20 0 .0 2 5 .0 130 9 .8
功
1.814 0N
启发：此类问题，牛顿定律和动能定理都适用，但
动能定理更简洁明了。
发生了一段位移，速度由 v 增加到 v ，如图所示， 到的平均阻力是飞机重量的 k 倍( k ＝0.
如图4所示，AB为1/4圆弧轨道，半径为R=0.
1
2
能用牛顿第二定律和运动学公式导出动能定理,理解动能定理的物理意义。
求，①物体的加速度a 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--W总
这一过程始末状态 动能的变化量
W 总 E k2 E k1
合力做的功
末状态动能 初状态动能
W总Ek2Ek1 E k
1.当合力对物体做正功时，物体动能如何变化？
物体动能增加
2.当合力对物体做负功时，物体动能如何变化？
物体动能减少
应用动能定理解题的步骤
1. 明确研究对象及所研究的物理过程。 2. 对研究对象进行受力分析，并确定各力所做的功，求出 所有力的总功。
物理必修2人教版 7.7动能和动能定理 (共30张PPT)(优质版)
3. 动能定理的适用范围 作业：
活页：动能定理（1）
29
例6、如图，在水平恒力F作用下， 物体沿光滑曲面从高为h1的A处运 动到高为h2的B处，若在A处的速度 为vA，B处速度为vB，则AB的水平 距离为多大？
分析：A到B过程中，物体受水平恒 力F，支持力N和重力mg的作用。三 个力做功分别为Fs，0和-mg(h2-h1)
20
解法一:(过程分段法) 设物体质量为m,斜面长为L,物体与接触面间的动摩擦因数为
,滑到C点的速度为V,从A滑到C,由动能定理有:
mgh mgl cosq 1 mv2
2
而 l cosq SDC
物体从C滑到B,由动能定理有:
mgSCB
1 2
mv 2
SDC SCB S
联①②③④ 解得 h
W总＝Ek2—Ek1 （4）求解方程、分析结果
24
说明 动能的值是相对的，这是因为速度 这个物理量是相对的，对于所选不同的 参照物，速度的值是不同的，因此动能 的值也是相对的。
25
鸟击落飞机
我们知道，运动是相对的。当鸟儿与飞机相对而行时，虽 然鸟儿的速度不是很大，但是飞机的飞行速度很大，这样对于 飞机来说，鸟儿的速度就很大。速度越大，撞击的力量就越大。
式子左边的功与右边的动能都是标量
c．对定理中“变化”一词的理解
①W合＞0， Ek2_＞_ Ek1 ， △ Ek—＞— 0
13 ②W合＜0， Ek2＜__ Ek1 ， △ Ek＜—— 0
d. 状态与过程的理解 功是过程量 动能是状态量
动能定理表示了过 程量等于状态量的 改变量的关系
e．适用范围
既适合于直线运动，也适合于曲线运动。 既适用于恒力做功，也适合于变力做功。
高中物理精品课件：动能定理及其应用
D.足球上升过程克服重力做功 mgh＋12mv2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
足球被踢起后，在运动过程中只受到重力作用，只有重力做功，重力 做功为－mgh，即克服重力做功mgh，B、D错误； 由动能定理有 W 人－mgh＝12mv2，因此运动员对足球做功 W 人＝mgh＋12mv2， 故 A 错误，C 正确.
解得 vB＝52 gR 小球在 B 点时有 FN－F＝mvRB2， 解得 FN＝125mg 由牛顿第三定律可知，小球在 B 点时对圆弧轨道的压力大小为 FN′＝125mg.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
课时精练
必备基础练
1.(多选)如图所示，电梯质量为M，在它的水平地板上放置一质 量为m的物体.电梯在钢索的拉力作用下竖直向上加速运动，当 电梯的速度由v1增大到v2时，上升高度为H，重力加速度为g， 则在这个过程中，下列说法正确的是 A.对物体，动能定理的表达式为 W＝12mv22－12mv12，其中 W 为支持力做的功 B.对物体，动能定理的表达式为 W 合＝0，其中 W 合为合力做的功
D.物体向上滑动所用的时间比向下滑动的时间长
天利38套第2套：杭州市学军中学高三适应性考试20
天利38套第3套：浙江省十校联盟高三第二次联考20
天利38套第4套：浙江省宁波“十校”高三3月联考20
题型二
动能定理在往复运动问题中的应用
1.往复运动问题：在有些问题中物体的运动过程具有重复性、往返性， 而在这一过程中，描述运动的物理量多数是变化的，而且重复的次数又 往往是无限的或者难以确定. 2.解题策略：此类问题多涉及滑动摩擦力或其他阻力做功，其做功的特 点是与路程有关，运用牛顿运动定律及运动学公式将非常繁琐，甚至无 法解出，由于动能定理只涉及物体的初、末状态，所以用动能定理分析 这类问题可使解题过程简化.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
足球被踢起后，在运动过程中只受到重力作用，只有重力做功，重力 做功为－mgh，即克服重力做功mgh，B、D错误； 由动能定理有 W 人－mgh＝12mv2，因此运动员对足球做功 W 人＝mgh＋12mv2， 故 A 错误，C 正确.
解得 vB＝52 gR 小球在 B 点时有 FN－F＝mvRB2， 解得 FN＝125mg 由牛顿第三定律可知，小球在 B 点时对圆弧轨道的压力大小为 FN′＝125mg.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
课时精练
必备基础练
1.(多选)如图所示，电梯质量为M，在它的水平地板上放置一质 量为m的物体.电梯在钢索的拉力作用下竖直向上加速运动，当 电梯的速度由v1增大到v2时，上升高度为H，重力加速度为g， 则在这个过程中，下列说法正确的是 A.对物体，动能定理的表达式为 W＝12mv22－12mv12，其中 W 为支持力做的功 B.对物体，动能定理的表达式为 W 合＝0，其中 W 合为合力做的功
D.物体向上滑动所用的时间比向下滑动的时间长
天利38套第2套：杭州市学军中学高三适应性考试20
天利38套第3套：浙江省十校联盟高三第二次联考20
天利38套第4套：浙江省宁波“十校”高三3月联考20
题型二
动能定理在往复运动问题中的应用
1.往复运动问题：在有些问题中物体的运动过程具有重复性、往返性， 而在这一过程中，描述运动的物理量多数是变化的，而且重复的次数又 往往是无限的或者难以确定. 2.解题策略：此类问题多涉及滑动摩擦力或其他阻力做功，其做功的特 点是与路程有关，运用牛顿运动定律及运动学公式将非常繁琐，甚至无 法解出，由于动能定理只涉及物体的初、末状态，所以用动能定理分析 这类问题可使解题过程简化.
物理人教版必修第二册8.3动能和动能定理动能定理的应用共18张ppt
－ mg ＝ ma ， 所 以 Ff ＝ mg ＋ ma ＝ h ·mg ＝ 0.02
×2×10 N＝2 020 N.
方法二 应用动能定理分段求解
设铅球自由下落到沙面时的速度为 v，由动能定理得
1 2
mgH＝2mv －0，
设铅球在沙中受到的平均阻力大小为 Ff，
1 2
故只有C正确。
【练习】如图甲所示，在倾角为30°的足够长的光滑斜面AB的
A处连接一粗糙水平面OA，OA长为4 m。有一质量为m的滑块
，从O处由静止开始受一水平向右的力F作用。F只在水平面
上按图乙所示的规律变化。滑块与OA间的动摩擦因数μ＝0.25
，g取10 m/s2，试求：
(1)滑块运动到A处的速度大小；
1 2
1
Ffx＝ mvA－0 即 2mg×2－0.5mg×1－0.25mg×4＝ mv 解得 vA＝5 2 m/s
2
2
1 2
(2)对于滑块冲上斜面的过程，由动能定理得：－mgLsin 30°＝0－ mvA 解得：L＝5 m
2
所以滑块冲上斜面 AB 的长度 L＝5 m
答案 (1)5 2 m/s (2)5 m
)
A.物体速度变化,其动能一定变化
B.物体所受的合外力不为零,其动能一定变化
C.物体的动能变化,其运动状态一定发生改变
D.物体的速度变化越大,其动能变化一定也越大
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
能仅是速度的方向变化,物体的动能
可能不变。
6
7
B．载人滑草车最大速度为
C．载人滑草车克服摩擦力做功为mgh
D．载人滑草车在下段滑道上的加速度
×2×10 N＝2 020 N.
方法二 应用动能定理分段求解
设铅球自由下落到沙面时的速度为 v，由动能定理得
1 2
mgH＝2mv －0，
设铅球在沙中受到的平均阻力大小为 Ff，
1 2
故只有C正确。
【练习】如图甲所示，在倾角为30°的足够长的光滑斜面AB的
A处连接一粗糙水平面OA，OA长为4 m。有一质量为m的滑块
，从O处由静止开始受一水平向右的力F作用。F只在水平面
上按图乙所示的规律变化。滑块与OA间的动摩擦因数μ＝0.25
，g取10 m/s2，试求：
(1)滑块运动到A处的速度大小；
1 2
1
Ffx＝ mvA－0 即 2mg×2－0.5mg×1－0.25mg×4＝ mv 解得 vA＝5 2 m/s
2
2
1 2
(2)对于滑块冲上斜面的过程，由动能定理得：－mgLsin 30°＝0－ mvA 解得：L＝5 m
2
所以滑块冲上斜面 AB 的长度 L＝5 m
答案 (1)5 2 m/s (2)5 m
)
A.物体速度变化,其动能一定变化
B.物体所受的合外力不为零,其动能一定变化
C.物体的动能变化,其运动状态一定发生改变
D.物体的速度变化越大,其动能变化一定也越大
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
能仅是速度的方向变化,物体的动能
可能不变。
6
7
B．载人滑草车最大速度为
C．载人滑草车克服摩擦力做功为mgh
D．载人滑草车在下段滑道上的加速度
新教科版高中物理必修2第四章第4节动能定理的应用(37张ppt)
F s1-f（ s1+ s2） = 0-0
s2
=Fs1 fs1 f
=4m
例7、如图所示，斜面倾角为θ，滑块质量为m，滑块与 斜面间的动摩擦因数μ，从距挡板为s0的位置以v0的速度 沿斜面向上滑行。设重力沿斜面的分力大于滑动摩擦力，
且每次与挡板碰撞前后的速度大小保持不变，斜面足够 长。求滑块从开始运动到最后停止滑行的总路程s。
5、当外力做正功时，W>0，故 △Ek>0，即Ek2>Ek1,动能增加；当外力做负 功时，W<0，故△Ek<0 ， 即Ek2<Ek1，动能减少。
例1、一质为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?
（2）物块落地时的速度(g=10m/s)
F
L1+L2
h
例9、一质量为 m的小球，用长为L的轻绳悬 挂于O点。小球在水平拉力F作用下，从平衡 位置P点很缓慢地移动到Q点，细线偏离竖直 方向的角度为θ，如图所示。则拉力F做的功 是：
A. mgLcosθ
B. mgL(1－cosθ)
C. FLcosθ
D. FL
s＝2R
(2)小球由B点沿着半圆轨道到达C点，由动能定理
－mg·2R－Wf＝
1 2
mvc2
1 2
mv02
解得小球克服摩擦阻力做功
Wf＝
1 2
mv02
5 2
mgR
例13、一个质量为M的物体,从倾角为θ,高为H的
粗糙斜面上端A点,由静止开始下滑,到B点时的速度
为V,然后又在水平面上滑行距离S后停止在C点.
s2
=Fs1 fs1 f
=4m
例7、如图所示，斜面倾角为θ，滑块质量为m，滑块与 斜面间的动摩擦因数μ，从距挡板为s0的位置以v0的速度 沿斜面向上滑行。设重力沿斜面的分力大于滑动摩擦力，
且每次与挡板碰撞前后的速度大小保持不变，斜面足够 长。求滑块从开始运动到最后停止滑行的总路程s。
5、当外力做正功时，W>0，故 △Ek>0，即Ek2>Ek1,动能增加；当外力做负 功时，W<0，故△Ek<0 ， 即Ek2<Ek1，动能减少。
例1、一质为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?
（2）物块落地时的速度(g=10m/s)
F
L1+L2
h
例9、一质量为 m的小球，用长为L的轻绳悬 挂于O点。小球在水平拉力F作用下，从平衡 位置P点很缓慢地移动到Q点，细线偏离竖直 方向的角度为θ，如图所示。则拉力F做的功 是：
A. mgLcosθ
B. mgL(1－cosθ)
C. FLcosθ
D. FL
s＝2R
(2)小球由B点沿着半圆轨道到达C点，由动能定理
－mg·2R－Wf＝
1 2
mvc2
1 2
mv02
解得小球克服摩擦阻力做功
Wf＝
1 2
mv02
5 2
mgR
例13、一个质量为M的物体,从倾角为θ,高为H的
粗糙斜面上端A点,由静止开始下滑,到B点时的速度
为V,然后又在水平面上滑行距离S后停止在C点.
高中物理《动能定理及应用》PPT课件(新人教版)
小滑块沿CD段上滑到最高点的时间t1＝ v＝C 1 s. a
由对称性可知小滑块从最高点滑回C点的时间t2＝t1＝1 s. 故小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔t＝t1＋t2＝2 s.
(3)小滑块最终停止的位置距B点的距离.
答案 1.4 m
解析 设小滑块在水平轨道上运动的总路程为x总，对小滑块运动全过程应 用动能定理. 有mgh1＝μmgx总. 代入数据，解得x总＝8.6 m， 故小滑块最终停止的位置距B点的距离为：2x－x总＝1.4 m.
力做功W＝－1 530 J，取g＝10 m/s2.
(1)求运动员在AB段下滑时受到阻力Ff的大小；
答案 144 N
图5
(2)若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，则C点所在圆弧的
半径R至少应为多大.
答案 12.5 m
解析 设运动员到达C点时的速度为vC，在由B到达C的过程中，
由动能定理得 mgh＋W＝12mvC2－12mvB2
研透命题点
命题点一 对动能定理的理解
1.动能定理表明了“三个关系” (1)数量关系：合外力做的功与物体动能的变化具有等量代换关系，但并不 是说动能变化就是合外力做的功. (2)因果关系：合外力做功是引起物体动能变化的原因. (3)量纲关系：单位相同，国际单位都是焦耳. 2.标量性 动能是标量，功也是标量，所以动能定理是一个标量式，不存在方向的选 取问题.当然动能定理也就不存ห้องสมุดไป่ตู้分量的表达式.
图1 对物块有 WG＋Wf1＋Wf2＝12mv2－12mv02 对小球有－2mgR＋Wf＝12mv2－12mv02
自测1 (多选)关于动能定理的表达式W＝Ek2－Ek1，下列说法正确的是 A.公式中的W为不包含重力的其他力做的总功
由对称性可知小滑块从最高点滑回C点的时间t2＝t1＝1 s. 故小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔t＝t1＋t2＝2 s.
(3)小滑块最终停止的位置距B点的距离.
答案 1.4 m
解析 设小滑块在水平轨道上运动的总路程为x总，对小滑块运动全过程应 用动能定理. 有mgh1＝μmgx总. 代入数据，解得x总＝8.6 m， 故小滑块最终停止的位置距B点的距离为：2x－x总＝1.4 m.
力做功W＝－1 530 J，取g＝10 m/s2.
(1)求运动员在AB段下滑时受到阻力Ff的大小；
答案 144 N
图5
(2)若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，则C点所在圆弧的
半径R至少应为多大.
答案 12.5 m
解析 设运动员到达C点时的速度为vC，在由B到达C的过程中，
由动能定理得 mgh＋W＝12mvC2－12mvB2
研透命题点
命题点一 对动能定理的理解
1.动能定理表明了“三个关系” (1)数量关系：合外力做的功与物体动能的变化具有等量代换关系，但并不 是说动能变化就是合外力做的功. (2)因果关系：合外力做功是引起物体动能变化的原因. (3)量纲关系：单位相同，国际单位都是焦耳. 2.标量性 动能是标量，功也是标量，所以动能定理是一个标量式，不存在方向的选 取问题.当然动能定理也就不存ห้องสมุดไป่ตู้分量的表达式.
图1 对物块有 WG＋Wf1＋Wf2＝12mv2－12mv02 对小球有－2mgR＋Wf＝12mv2－12mv02
自测1 (多选)关于动能定理的表达式W＝Ek2－Ek1，下列说法正确的是 A.公式中的W为不包含重力的其他力做的总功
动能定理及其应用PPT课件
【答案】 D
-
12
❖ 1.质量为m的小球被系在轻绳一端，在
竖直平面内做半径为R的圆周运动，如
图所示，运动过程中小球受到空气阻力
的作用。设某一时刻小球通过轨道的最
低点，此时绳子的张力为7mg，在此后
小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰 A好. 14m能gR通过最高点B. 1，3mgR则在此过程中小球克
-
3
1．关于物体的动能，下列说法中正确的是( )
A．物体速度变化，其动能一定变化
B．物体所受的合外力不为零，其动能一定变化
C．物体的动能变化，其运动状态一定发生改变
D．物体的速度变化越大，其动能一定变化也越大
【解析】 A选项中若速度的方向变化而大小不变，则其动能不变
化，故A错。B选项中物体受合外力不为零；只要速度大小不变，
-
16
如图所示，质量为M＝0.2 kg的木块放在水平台面上，台 面比水平地面高出h＝0.20 m，木块离台的右端L＝1.7 m。质量为 m＝0.10M的子弹以v0＝180 m/s的速度水平射向木块，当子弹以 v＝90 m/s 的速度水平射出时，木块的速度为v1＝9 m/s(此过程作用 时间极短，可认为木块的位移为零)。若木块落到水平地面时的落地 点到台面右端的水平距离为l＝1.6 m，求： (1)木块对子弹所做的功W1和子弹对木块所做的功W2； (2)木块与台面间的动摩擦因数μ。
【答案】 B
-
7
-
8
对动能定理的理解
1．动能定理的计算式为标量式，计算外力对物体做的总功时， 应明确各个力所做功的正负，然后求所有外力做功的代数和； 求动能变化时，应明确动能没有负值，动能的变化为末动能减 初动能。 2．位移和速度必须是相对于同一个参考系的，一般以地面为参 考系。 3．动能定理应用广泛，直线运动、曲线运动、恒力做功、变力 做功、同时做功、分段做功各种情况均适用。 4．动能定理既适用于一个持续的过程，也适用于分段过程。
高二物理动能定理及其应用PPT精品课件
题型二ti xing er应用动能定理处理多阶段运动问题 【例2】物体在离斜面底端5 m处由静止开始下滑,然后滑上
由小圆弧与斜面连接的水平面上,若物体与斜面及水平面 的动摩擦因数均为0.4,斜面倾角为37°,如图5-2-5所示,求 物体能在水平面上滑行多远.
32
2021/02/25
解析:物体在斜面上受重力mg､支持力FN1､摩擦力Ff1的作用,沿 斜面加速下滑(μ=0.4<tan37°=0.75),到水平面后,在摩擦力 Ff2的作用下做匀减速运动,直到静止.
解法一:对物体在斜面上和水平面上的受力分析如图5-26(a)(b)所示,
33
知物体下滑阶段:FN1=mgcos37°.
故Ff1=μmgcos37°. Nhomakorabea由动能定理得:
mgx1sin37°-μmgx1cos37°=
1 2
mv2-0①
在水平面上运动过程中Ff2=μFN2=μmg.
由动能定理得:-μmgx2=0-
22
2021/02/25
易错点三思维定势导致出错 自我诊断3如图5-2-3所示,质量为m的物块与转台之间能出现
的最大静摩擦力为物块重力的k倍,物块与转轴OO'相距R,物 块随转台由静止开始转动,当转速增加到一定值时,物块即 将在转台上滑动,在物块由静止到滑动前的这一过程中,转 台的摩擦力对物块做的功为( )
2021/02/25
§5.2 动能定理及其应用
1
知识精要
2021/02/25
2
2021/02/25
一､动能
1.定义:物体由于运动而具有的能量叫做动能.
2.公式: Ek
1 mv2 2
.
3.单位:焦耳(J),1 J=1 N·m=1 kg·m2/s2.
由小圆弧与斜面连接的水平面上,若物体与斜面及水平面 的动摩擦因数均为0.4,斜面倾角为37°,如图5-2-5所示,求 物体能在水平面上滑行多远.
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2021/02/25
解析:物体在斜面上受重力mg､支持力FN1､摩擦力Ff1的作用,沿 斜面加速下滑(μ=0.4<tan37°=0.75),到水平面后,在摩擦力 Ff2的作用下做匀减速运动,直到静止.
解法一:对物体在斜面上和水平面上的受力分析如图5-26(a)(b)所示,
33
知物体下滑阶段:FN1=mgcos37°.
故Ff1=μmgcos37°. Nhomakorabea由动能定理得:
mgx1sin37°-μmgx1cos37°=
1 2
mv2-0①
在水平面上运动过程中Ff2=μFN2=μmg.
由动能定理得:-μmgx2=0-
22
2021/02/25
易错点三思维定势导致出错 自我诊断3如图5-2-3所示,质量为m的物块与转台之间能出现
的最大静摩擦力为物块重力的k倍,物块与转轴OO'相距R,物 块随转台由静止开始转动,当转速增加到一定值时,物块即 将在转台上滑动,在物块由静止到滑动前的这一过程中,转 台的摩擦力对物块做的功为( )
2021/02/25
§5.2 动能定理及其应用
1
知识精要
2021/02/25
2
2021/02/25
一､动能
1.定义:物体由于运动而具有的能量叫做动能.
2.公式: Ek
1 mv2 2
.
3.单位:焦耳(J),1 J=1 N·m=1 kg·m2/s2.
7.7 动能和动能定理—人教版高中物理必修二课件(共36张PPT)
思路：看问题的两种方法
①力的观点看问题
②能量的观点看问题
F作为动力，使 物体的速度增加
F作为动力，使 物体的动能增加
①力的观点看问题
②能量的观点看问题
F作为动力，使 物体的速度增加
F作为动力，使 物体的动能增加
通过加速度F=ma
通过做功W=FL
两边都有F，想办法消去它，只留下m与v就好了。
把F=ma代入w=FL得： W=maL
动能增加，即能量增加。
同理：力F对物体做负功，这个 力是阻力；对物体的运动起阻 碍作用。则物体速度减少，物 体质量m不变，由½mv2可得， 动能减少，即能量减少。
2、合力做正功，即W合＞０，Ek2＞Ek1 ，动能增大。 3、合力做负功，即W合＜０，Ek2＜Ek1 ，动能减小。
本书中，动能定理是在物体受恒力作用，并 且做直线运动的情况下得到的。当物体受变力作 用，或做曲线运动时，还能适用吗？
1 2
m （2v）2
4
1 2
mv2
1 mv2
1 2
m现v现2
1 (2m)v2 2
2
1 2
mv2
2
1 2
m现v现2
1 2
(1 2
m)（4v）2
8
1 2
mv2
1 2
m现v现2
1 2
(4m)（1 2
v）2
1 2
mv2
二、动能定理
WF
1 2
mv22
1 2
mv12
EK
1 mv2 2
合力做 的功
初动能
解：由动能定理
W
Ek 2
Ek1
1 2
mv 2 2
1 2
高中物理必修2-动能定理的应用-课件-ppt(好)
l
B
应用动能定理解题的一般步骤： ①确定研究对象，明确运动过程. ②明确始末状态，确定其动能 ③对研究对象进行受力分析，找出各力所做 的总功或合力做的功。 ④根据动能定理列方程。 ⑤求解并验算.
巩固练习
一质量为1kg的物体被人用手由静止向上
提高1m，这时物体的速度是2m/s，下列说法 正确的是：
动能定理不涉及物理运动过程中的加速度和时间， 而只与物体的初末状态有关，在涉及有关的力学 问题，应优先考虑应用动能定理。
一个物体只在力F的作用下，速度从0增加到v， 再从v增加到2v，前后两个阶段中，物体动能 1：3 的增加量之比为______. 1：3 力F在这两个阶段中做功之比是______.
②△Ek的含义： 动能的增量，Ek Ek末 Ek初
Ek >0，合力做正功 Nhomakorabea3、动能定理的理解及应用要点： ①既适用于恒力做功，也适用于变力做功. ②既适用于直线运动，也适用于曲线运动。 ③既适用于单一运动过程，也适用于运动的全 过程。 ④动能定理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.
【思路点拨】变力做功一般用动能定理计算，应用时弄清整个过程中的 动能变化及其他力做的功是关键．
特点：是F是一个大小在变化的力，
所以公式 W=FL公式不适用
尝试应用
1．(2013· 福建六校高一联考)一人用力踢质量为1 kg的皮球， 使球由静止以 10 m/s的速度飞出，假定人踢球瞬间对球平均 作用力是200 N，球在水平方向运动了 20 m停止，那么人对 球所做的功为( )
A．50 J
C．4 000 J
动能定理的应用
动能定理：合力所做的功等于物体动能的变化
1、动能定理：合力所做的功等于物体动能的变化。 2、表达式：
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12
2021/02/25
解析:由动能定理可求得合外力做的功等于小孩动能的变化,
Ek
1mv21
2
2
×25×2.02 J=50 J,A选项正确.重力做功
WG=mgh=25×10×3.0 J=750 J,C选项错误.支持力的方向与
பைடு நூலகம்
小孩的运动方向垂直,不做功,D选项错误.阻力做功W阻=W合
-WG=(50-750)J=-700 J,B选项错误.
3
2021/02/25
二､动能定理 1.内容:所有外力对物体做的总功(也叫合外力的功)等于物体
动能的变化. 2.表达式:W总=Ek2-Ek1. 3.对定理的理解 当W总>0时,Ek2>Ek1,物体的动能增大 当W总<0时,Ek2<Ek1,物体的动能减少. 当W总=0时,Ek2=Ek1,物体的动能不变.
求解.
17
易错点拨
2021/02/25
18
2021/02/25
易错点一未注意动能是标量而导致出错 自我诊断1一质量为2 kg的物体,以4 m/s的速度在光滑水平面
上向左滑行,从某时刻起,在物体上作用一个向右的水平力, 经过一段时间,物体的速度方向变为向右,大小仍为4 m/s,在 这段时间内水平力对物体所做的功为( ) A.0 B.8 J C.16 J D.32 J 解析:由动能定理知合外力做的功等于动能的变化,又因动能 是标量,没有方向,所以选A. 答案:A
A.6.4 m B.5.6 m C.7.2 mD.10.8 m 解析:急刹车后,车在摩擦力的作用下做减速运动,且两种情况
下摩擦力大小是相同的,汽车的末速度皆为零.设摩擦力为F, 在两次刹车的过程中,根据动能定理
8
答案:A
2021/02/25 9
2021/02/25
3.如图5-2-1所示,一质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点, 小球在水平拉力F的作用下,从平衡位置P点很缓慢地移动 到Q点,则力F所做的功为( )
4
双基精练
2021/02/25
5
2021/02/25
1.关于动能的理解,下列说法正确的是( ) 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.动能总为非负值 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
6
2021/02/25
13
疑难精讲
2021/02/25
14
2021/02/25
疑难点一.有的同学说:“动能定理说明了功转化为动能时的关 系”,你认为对吗?并说明理由.
名师在线:动能定理说明外力对物体所做的总功和动能变化 之间的因果关系和数量关系,即物体动能的变化是通过外 力做功的过程来实现的,并且用功去量度,并不是功转化为 动能.
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2021/02/25
易错点三思维定势导致出错 自我诊断3如图5-2-3所示,质量为m的物块与转台之间能出现
的最大静摩擦力为物块重力的k倍,物块与转轴OO'相距R,物 块随转台由静止开始转动,当转速增加到一定值时,物块即 将在转台上滑动,在物块由静止到滑动前的这一过程中,转 台的摩擦力对物块做的功为( )
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2021/02/25
易错点二仅凭经验不按物理规律解题导致出错 自我诊断2如图5-2-2所示,一物块以6 m/s的初速度从曲面A点
下滑,运动到B点速度仍为6 m/s,若物体以5 m/s的初速度仍 由A点下滑,则运动到B点时的速度( )
20
A.大于5 m/sB.等于5 m/s C.小于5 m/sD.条件不足,无法计算 答案:A
15
2021/02/25
疑难点二.请归纳应用动能定理解题的基本步骤. 名师在线:(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力的做功情况:
16
2021/02/25
(3)明确物体在运动过程始末状态的动能Ek1和Ek2. (4)列出动能定理的方程W合=Ek2-Ek1及其他必要的关系式,进行
答案:B
11
2021/02/25
4.(2008·广东理科基础)一个25 kg的小孩从高度为3.0 m的滑梯 顶端由静止开始滑下,滑到底端时的速度为2.0 m/s.g取10 m/s2,关于力对小孩做的功,以下结果正确的是( )
A.合外力做功50 J B.阻力做功500 J C.重力做功500 JD.支持力做功50 J 答案:A
解析:由动能的定义和特点知,A､B选项正确.动能是标量而速 度是矢量,当动能变化时,速度的大小一定变化;而速度的变 化可能只是方向变了,大小未变,则动能不变,且物体有加速 度,处于非平衡状态,故C对D错.
答案:ABC
7
2021/02/25
2.一辆汽车以v1=6 m/s的速度沿水平路面行驶时,急刹车后能 滑行x1=3.6 m,如果改以v2=8 m/s的速度行驶时,同样情况下 急刹车后滑行的距离x2为( )
2021/02/25
21
2021/02/25
解析:物块第一次由A到B,始末位置动能相等,即它从A到B运动 过程中重力做的功恰好等于物体克服摩擦力做的功.当物 块以5 m/s的初速度滑到B点时,重力做的功与前次相同.由 于速度小,由圆周运动知识知物块在运动过程中对曲面的 压力始终小于前次,即物块克服摩擦力做的功比前次少,因 而第二次滑动时由A到B重力做的功比物块克服摩擦力做 的功多,因而物体的动能一定增加,所以到B点时的速度一定 大于5 m/s.
2021/02/25
§5.2 动能定理及其应用
1
知识精要
2021/02/25
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2021/02/25
一､动能
1.定义:物体由于运动而具有的能量叫做动能.
2.公式: Ek
1 mv2 2
.
3.单位:焦耳(J),1 J=1 N·m=1 kg·m2/s2.
4.动能是标量,只有正值,没有负值.
5.动能是状态量,也具有相对性,因为v为瞬时速度,且与参考系 的选择有关,一般以地面为参考系.
10
2021/02/25
A.mglcosθ B.mgl(1-cosθ)
C.Flsinθ
D.Fl
解析:小球从P点拉到Q点时,受重力､绳子的拉力和水平拉力F, 由受力分析知:F=mgtanθ,随θ增大,F也增大,故F是变力,因 此不能直接用W=Flcosθ公式.从P缓慢拉到Q,由动能定理 得:WF-WG=0(因为小球缓慢移动,速度可视为零),即 WF=WG=mgl(1-cosθ).
2021/02/25
解析:由动能定理可求得合外力做的功等于小孩动能的变化,
Ek
1mv21
2
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×25×2.02 J=50 J,A选项正确.重力做功
WG=mgh=25×10×3.0 J=750 J,C选项错误.支持力的方向与
பைடு நூலகம்
小孩的运动方向垂直,不做功,D选项错误.阻力做功W阻=W合
-WG=(50-750)J=-700 J,B选项错误.
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2021/02/25
二､动能定理 1.内容:所有外力对物体做的总功(也叫合外力的功)等于物体
动能的变化. 2.表达式:W总=Ek2-Ek1. 3.对定理的理解 当W总>0时,Ek2>Ek1,物体的动能增大 当W总<0时,Ek2<Ek1,物体的动能减少. 当W总=0时,Ek2=Ek1,物体的动能不变.
求解.
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易错点拨
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易错点一未注意动能是标量而导致出错 自我诊断1一质量为2 kg的物体,以4 m/s的速度在光滑水平面
上向左滑行,从某时刻起,在物体上作用一个向右的水平力, 经过一段时间,物体的速度方向变为向右,大小仍为4 m/s,在 这段时间内水平力对物体所做的功为( ) A.0 B.8 J C.16 J D.32 J 解析:由动能定理知合外力做的功等于动能的变化,又因动能 是标量,没有方向,所以选A. 答案:A
A.6.4 m B.5.6 m C.7.2 mD.10.8 m 解析:急刹车后,车在摩擦力的作用下做减速运动,且两种情况
下摩擦力大小是相同的,汽车的末速度皆为零.设摩擦力为F, 在两次刹车的过程中,根据动能定理
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答案:A
2021/02/25 9
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3.如图5-2-1所示,一质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点, 小球在水平拉力F的作用下,从平衡位置P点很缓慢地移动 到Q点,则力F所做的功为( )
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双基精练
2021/02/25
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2021/02/25
1.关于动能的理解,下列说法正确的是( ) 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.动能总为非负值 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
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疑难精讲
2021/02/25
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2021/02/25
疑难点一.有的同学说:“动能定理说明了功转化为动能时的关 系”,你认为对吗?并说明理由.
名师在线:动能定理说明外力对物体所做的总功和动能变化 之间的因果关系和数量关系,即物体动能的变化是通过外 力做功的过程来实现的,并且用功去量度,并不是功转化为 动能.
22
2021/02/25
易错点三思维定势导致出错 自我诊断3如图5-2-3所示,质量为m的物块与转台之间能出现
的最大静摩擦力为物块重力的k倍,物块与转轴OO'相距R,物 块随转台由静止开始转动,当转速增加到一定值时,物块即 将在转台上滑动,在物块由静止到滑动前的这一过程中,转 台的摩擦力对物块做的功为( )
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2021/02/25
易错点二仅凭经验不按物理规律解题导致出错 自我诊断2如图5-2-2所示,一物块以6 m/s的初速度从曲面A点
下滑,运动到B点速度仍为6 m/s,若物体以5 m/s的初速度仍 由A点下滑,则运动到B点时的速度( )
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A.大于5 m/sB.等于5 m/s C.小于5 m/sD.条件不足,无法计算 答案:A
15
2021/02/25
疑难点二.请归纳应用动能定理解题的基本步骤. 名师在线:(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力的做功情况:
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(3)明确物体在运动过程始末状态的动能Ek1和Ek2. (4)列出动能定理的方程W合=Ek2-Ek1及其他必要的关系式,进行
答案:B
11
2021/02/25
4.(2008·广东理科基础)一个25 kg的小孩从高度为3.0 m的滑梯 顶端由静止开始滑下,滑到底端时的速度为2.0 m/s.g取10 m/s2,关于力对小孩做的功,以下结果正确的是( )
A.合外力做功50 J B.阻力做功500 J C.重力做功500 JD.支持力做功50 J 答案:A
解析:由动能的定义和特点知,A､B选项正确.动能是标量而速 度是矢量,当动能变化时,速度的大小一定变化;而速度的变 化可能只是方向变了,大小未变,则动能不变,且物体有加速 度,处于非平衡状态,故C对D错.
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2.一辆汽车以v1=6 m/s的速度沿水平路面行驶时,急刹车后能 滑行x1=3.6 m,如果改以v2=8 m/s的速度行驶时,同样情况下 急刹车后滑行的距离x2为( )
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解析:物块第一次由A到B,始末位置动能相等,即它从A到B运动 过程中重力做的功恰好等于物体克服摩擦力做的功.当物 块以5 m/s的初速度滑到B点时,重力做的功与前次相同.由 于速度小,由圆周运动知识知物块在运动过程中对曲面的 压力始终小于前次,即物块克服摩擦力做的功比前次少,因 而第二次滑动时由A到B重力做的功比物块克服摩擦力做 的功多,因而物体的动能一定增加,所以到B点时的速度一定 大于5 m/s.
2021/02/25
§5.2 动能定理及其应用
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知识精要
2021/02/25
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一､动能
1.定义:物体由于运动而具有的能量叫做动能.
2.公式: Ek
1 mv2 2
.
3.单位:焦耳(J),1 J=1 N·m=1 kg·m2/s2.
4.动能是标量,只有正值,没有负值.
5.动能是状态量,也具有相对性,因为v为瞬时速度,且与参考系 的选择有关,一般以地面为参考系.
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A.mglcosθ B.mgl(1-cosθ)
C.Flsinθ
D.Fl
解析:小球从P点拉到Q点时,受重力､绳子的拉力和水平拉力F, 由受力分析知:F=mgtanθ,随θ增大,F也增大,故F是变力,因 此不能直接用W=Flcosθ公式.从P缓慢拉到Q,由动能定理 得:WF-WG=0(因为小球缓慢移动,速度可视为零),即 WF=WG=mgl(1-cosθ).