人教版高中物理必修二—动能动能定理

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人教版高中物理必修二第七章—7.7动 能 动能定理 (共37张PPT)
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例题2：两个人要将质量M＝1000 kg的小车沿一小型铁 轨推上长L＝5 m,高h＝1m的斜坡顶端．已知车在任 何情况下所受的摩擦阻力恒为车重的0.12倍，两人能 发挥的最大推力各为800 N.水平轨道足够长，在不允 许使用别的工具的情况下，两人能否将车刚好推到 坡顶？如果能应如何办？（要求写出分析和计算过 程）（g取10 m/s2）
能将车刚好推到坡顶。用最大的推力从离斜坡 底端20 m处沿水平方向开始推车，到达斜坡后， 沿斜坡方向继续用最大的力再推车，可使车恰 好推到斜坡顶端．
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解：小车在轨道上运动时所受摩擦力f： f＝μMg＝1200 N
两人的最大推力F＝2×800 N＝1600 N。 因：F＞f,人可在水平轨道上推动小车加速运动，但小
7.7 动能、动能定理
一、动能
1、动能的定义：物体由于运动而具有的能量叫动能 。符号：Ek。
通过前一节实验可知，对物体做功可使物体的速度增 大，速度的平方与合外力做功成正比。从能量的角 度看，对物体做功，就是给物体能量，可见物体的 动能与速度的平方有关。物体的动能还跟那些因素 有关？动能的计算式是怎样的？
车在斜坡上时：f＋Mgsinθ＝3200 N＞F=1600 N。 可见两人不可能将小车直接由静止沿坡底推至坡顶。
若两人先让小车在水平轨道上加速运动，再冲上斜坡 做减速运动，可使车推上斜坡。
设小车在水平轨道上运动最小距离为s。则有： （F一f）s十FL一fL一Mgh=0
s Mgh L 100001 m 5m 20m
⑵动能具有相对性：物体的速度大小与参考系的选取 有关，同一运动选取不同的参考系物体的速度大小 不同，物体具有的动能也不同，故动能具有相对性， 动能的大小是相对某参考系而言。在高中阶段若没 有特别说明，均以地面或相对地面静止的物体为参 考系。
⑶动能是标量，且 Ek≥0。 ⑷动能是状态量。即物体在某时刻或某位置上具有的
F f
400
能将车刚好推到坡顶，先在水平面上推20 m，再推上
斜坡．
方法归纳：
⑴对多过程问题，要根据题目的已知条件和所求的未 知量来选择某个阶段或某几个阶段或整个过程列动 能定理进行求解。
⑵理论上，动能定理方程包含的过程越多，解决问题 越简便。全过程列动能定理方程能解决问题的，不 要分阶段列动能定理方程；包含多阶段列动能定理 方程能解决问题的，不要逐阶段列方程求解。
注：物体动能的变化只决定初、末状态的动能，与过 程中某时刻物体的动能大小，动能如何变化无关。
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2、对动能定理的理解 ⑴任一过程：动能定理对任意的宏观过程都是成立。 即：不管是单一的过程，还是由多个阶段组成的复杂
过程；不管过程中物体受什么力的作用；不管过程 中物体做什么运动，动能定理适用。 ⑵外力：动能定律中的“外力”是指作用在物体上的 一切力，包括重力、弹簧的弹力都是外力。 ⑶总功：是指整个过程中，所有外力做功的总和。 总功的计算方法有三种： 方法一：W=F合·Scosα 方法二：W=WF1+ WF2+……+WFn 方法三：W=WAB+ WBC+ WCD ……
2、动能的大小
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，速度由V1增加到V2；求 此过程中恒力做的功。
W
FS
F
v22 v12 2a
F 2m
(v22
v12 )
1 2
mv
2 2
1 2
mv12
动能的公式：
Ek
1 2
mv
2
V：是物体对地的瞬时速率。
3、认识动能：
⑴动能是从能量的角度描述物体运动的状态量。
如图：
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3、用动能定理解题的基本步骤 第一步：明确研究对象，选择研究的物理过程，确定
过程的初、末位置。 第二步：对研究对象进行受力分析，确定各力在过程
中是否做功和功的计算式，并求出过程中所有力做 功的总和。 第三步：确定初、末状态物体对地的瞬时速度，进而 确定物体在初、末状态的动能。 第四步：根据动能定理W合＝Ek2－Ek1列方程，并求 解方程、分析结果。 注：必须列动能定理的原始方程，左边为总功的代数 和，右边为Ek2－Ek1。不能列移项式。
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⑷物体：在高中阶段，动能定理的研究对象是单个物 体。且物体可视为质点；或物体有一定的形状，但 上各点速度大小相等，计算动能时可看作质点。否 则高中阶段无法确定物体的动能。
强调：
Ek
1 2
mvt2
1 2
mv02
1 2
mv2
二、动能定理：
问题：
例题1中， 什么？
W
1 2
mv
2 2
1 2
mv12
等式表示物理意义是
1、动能定理的表述：
在任一过程中，外力对物体做的总功等于物体动能
的变化。
2、公式：
W
1 2
mv22
1 2
mv12
Ek
W：作用在物体上一切外力做功的总和；
V1、V2：过程的初、末状态物体对地的瞬时速度。
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三、动能定理的应用 题型一：用动能定理解决多过程问题：
例题1、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深后停止。求物体在沙坑 中受到的平均阻力是其重力的多少倍？
量。没有平均动能的概念。
即时应用：下列说法正确的是：( B ) A、物体的动能不变，其速度一定不变。 B、物体的速度不变，其动能一定不变。 C、物体的动能不变，物体的运动状态不变。 D、物体的动能不变，物体所受合外力为零。 E、物体的动能改变，物体的速度可能不变 F、做圆周运动的物体，其动能一定不变。 G、物体速度的变化量越大，其动能的变化量也越大。