高一物理必修2动能定理

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必修2 动能定理

必修2 动能定理

平抛运动
第二步:抓好关键点,找出突破口
小物块能通过“8”字轨道最高点 D 点的临界速度为 vD=0,A 到 D,由动能定理求初速度的最小值;A
至 J 由动能定理求出小物块通过 J 点的速度,再由平抛运动的规律求落地点到 J 点正下方的水平距离; 分析两种情况:①小物块恰过“0”字最高点 G,由重力提供向心力。小物块 A 至 G 由动能定理列式, 求出“0”字轨道半径 R′。 ②小物块恰到达“0”字轨道半径高度时速度为零,运用动能定理求出“0”字轨道半径 R′,再得到“0”字 轨道半径 R′的范围。
A.W1>W2,F=2Ff C.P1<P2,F>2Ff
B.W1=W2,F>2Ff D.P1=P2,F=2Ff
2.如图 9 甲所示,一质量为 4 kg 的物体静止在水平地面上,让物体在随位移均匀减小的水平推力 F 作用下开始运动,推力 F 随位移 x 变化的关系如图乙所示,已知物体与地面间的动摩擦因数μ=0.5, (取 g=10 m/s2),则下列说法正确的是( )
应用动能定理解题的基本思路
1.如图 5 所示,质量为 m 的小球,从离地面 H 高处从静止开始释放,落到地面后继续陷入泥中 h 深 度而停止,设小球受到空气阻力为 f,重力加速度为 g,则下列说法正确的是( ) A.小球落地时动能等于 mgH B.小球陷入泥中的过程中克服泥的阻力所做的功小于刚落到地面时的动能 C.整个过程中小球克服阻力做的功等于 mg(H+h) D.小球在泥土中受到的平均阻力为 mg(1+H)
科学思维——动能定理的综合应用 物理计算题历来是高考拉分题,试题综合性强,涉及物理过程较多,所给物理情境较复杂,物理模型 较模糊甚至很隐蔽,运用的物理规律也较多,对考生的各项能力要求很高,为了在物理计算题上得到 理想的分值,应做到细心审题、用心析题、规范答题。 【例】 (2018·3 月浙江温州选考适应性考试)如图 11 所示,某玩具厂设计出一个“2018”字型的竖直 模型玩具,固定在足够长的水平地面上,四个数字等高,“2”字和“8”字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成, 过“2”字出口 H 点的竖直虚线与“2”字上半圆相切,“0”字是半径为 R 的单层光滑圆轨道,“1”字是高度 为 2R 的具有左右两条通道的光滑竖直细管道,所有轨道转角及连接处均平滑,H、F、B、C 间的距 离分别为 3R、3R、2R。一小物块(可视为质点)分别从“1”字轨道 A 端的左、右两侧通道进入模型开始 运动,小物块与 FB、BC 段轨道的动摩擦因数μ1=0.4,与 HF 段轨道的动摩擦因数μ2=0.15,已知 R =1 m。

高一物理《动能定理》知识点讲解

高一物理《动能定理》知识点讲解

高一物理《动能定理》知识点讲解
1. 动能的定义
动能是物体由于运动而具有的能量,它与物体的质量和速度有关。

动能的计算公式为:
动能 = 1/2 x 质量 x 速度的平方
其中,动能的单位是焦耳(J)或者牛顿米(N·m)。

2. 动能定理的内容
动能定理指出,物体的动能增量等于物体所受合外力做功的大小:
动能增量 = 所受合外力做功
动能定理反映了力学中能量守恒的基本原理,即能量可以相互转化,但总能量不变。

3. 动能定理的应用
动能定理可以用于解决物体在运动过程中的问题。

例如:
- 已知物体的初速度和受力情况,求物体在某一时刻的速度和位移。

- 已知物体的初速度和终速度,求物体受到的合外力做功和位移。

4. 注意事项
在应用动能定理时,需要注意以下几点:
- 与动能有关的力是合外力,而非作用力;
- 对于质量不变的物体,动能定理可以简化成:动能增量等于所受合外力做的功。

以上就是《动能定理》的知识点讲解。

掌握了这一定理,就可以更好地理解物体在运动过程中的能量转化情况,从而更好地解决相应的问题。

高一物理必修二有关动能的知识点

高一物理必修二有关动能的知识点

高一物理必修二有关动能的知识点动能是物体运动时具有的能量,它是物体能做功的能力。

在高一物理必修二中,学生需要掌握与动能相关的知识点,包括动能的计算方法、动能的转化和守恒定律,以及与动能有关的实例分析。

下面将依次介绍这些知识点。

一、动能的计算方法动能的计算公式是:动能(E)= 1/2 ×质量(m)×速度的平方(v²)。

其中,质量的单位是千克(kg),速度的单位是米每秒(m/s),动能的单位是焦耳(J)。

例如,一辆质量为800千克的汽车以20米每秒的速度行驶,它的动能可以计算如下:E = 1/2 × 800 × 20² = 160,000焦耳。

二、动能的转化和守恒定律动能可以通过物体的运动状态进行转化,常见的转化形式有动能转化为势能和势能转化为动能两种。

1. 动能转化为势能:当物体沿着高度增加方向上升时,动能逐渐减少,而势能逐渐增加。

例如,将一块物体从地面抛起,物体在上升过程中动能逐渐减少,而势能逐渐增加。

2. 势能转化为动能:当物体沿着高度减少方向下降时,势能逐渐减少,而动能逐渐增加。

例如,将一块物体从一定高度释放,物体在下落过程中势能逐渐减少,而动能逐渐增加。

动能守恒定律指出,在一个封闭系统内,只要没有外力做功或者外力对物体做的功为零,物体的总动能将保持不变。

这意味着,物体之间的动能转化是一种相互补偿的过程。

三、与动能相关的实例分析1. 滑雪运动中的动能转化:滑雪运动是一个动能转化的典型实例。

当滑雪者滑下斜坡时,由于重力的作用,其动能逐渐增加。

当滑雪者到达斜坡底部时,他的动能达到最大值。

而当滑雪者接近地面时,他将弯腰,使身体尽量接近地面,减小空中滑行的距离,从而减小摩擦力做的负功,以保持住滑行的速度,使动能转化为势能,以便将来继续下一段滑行。

2. 自行车骑行中的动能转化:当骑自行车的人踩脚踏板时,物体的动能逐渐增加。

当骑行者上坡时,他需要消耗更多的动能来克服重力的作用。

高中物理必修2动能定理和机械能守恒定律复习

高中物理必修2动能定理和机械能守恒定律复习

高中物理必修2动能定理、机械能守恒定律复习考纲要求1、动能定理 (Ⅱ)2、做功与动能改变的关系 (Ⅱ)3、机械能守恒定律 (Ⅱ)知识归纳1、动能定理(1)推导:设一个物体的质量为m ,初速度为V 1,在与运动方向相同的恒力F 作用下,发生了一段位移S ,速度增加到V 2,如图所示。

在这一过程中,力F 所做的功W=F ·S ,根据牛顿第二定律有F=ma ;根据匀加速直线运动的规律,有:V 22-V 13=2aS ,即aV V S 22122-=。

可得:W=F ·S=ma ·2122212221212mV mV a V V -=- (2)定理:①表达式 W=E K2-E K1 或 W 1+W 2+……W n =21222121mV mV - ②意义 做功可以改变物体的能量—所有外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。

ⅰ、如果合外力对物体做正功,则E K2>E K1 ,物体的动能增加;ⅱ、如果合外力对物体做负功,则E K2<E K1 ,物体的动能减少;ⅱ、如果合外力对物体不做功,则物体的动能不发生变化。

(3)理解:①外力对物体做的总功等于物体动能的变化。

W 总=△E K =E K2-E K1 。

它反映了物体动能变化与引起变化的原因——力对物体做功的因果关系。

可以理解为外力对物体做功等于物体动能增加,物体克服外力做功等于物体动能减少。

外力可以是重力、弹力、摩擦力,也可以是任何其他力,但物体动能的变化对应合外力的功,而不是某一个力的功。

②注意的动能的变化,指末动能减初动能。

用△E K 表示动能的变化,△E K >0,表示动能增加;△E K <0,表示动能减少。

③动能定理是标量式,功和动能都是标量,不能利用矢量法则分解,故动能定理无分量式。

(4)应用:①动能定理的表达式是在恒力作用且做匀加速直线运动的情况下得出的,但它也适用于减速运动、曲线运动和变力对物体做功的情况。

②动能定理对应的是一个过程,并且它只涉及到物体初末态的动能和整个过程中合外力的功,它不涉及物体运动过程中的加速度、时间和中间状态的速度、动能,因此用它处理问题比较方便。

高一物理动能定理公式_动能定理的公式

高一物理动能定理公式_动能定理的公式

高一物理动能定理公式_动能定理的公式动能定理是可以通过牛顿定律推导出来的,是高一物理重要内容,下面是店铺给大家带来的高一物理动能定理公式,希望对你有帮助。

高一物理动能定理公式(1)动能定义:物体由于运动而具有的能量,用Ek表示。

表达式:Ek=1/2mv^2能是标量也是过程量单位:焦耳(J)1kg*m^2/s^2=1J(2)动能定理内容:合外力做的功等于物体动能的变化表达式:W合=ΔEk=1/2mv^2-1/2mv0^2适用范围:恒力做功,变力做功,分段做功,全程做功高一物理动能定理教学反思动能定理是高中物理最重要的定理之一,本节课是动能和动能定理教学的第一课时,是整个动能定理教学中基础、也是最重要的环节,这节课主要是帮助学生了解动能的表达式,掌握动能定理的内容,学会简单应用动能定理解决物理问题,体会到应用动能定理研究问题的优越性。

动能定理主要从功和动能的变化的两个方面来入手。

里面包含了:功、能、质量、速度、力、位移等物理量,综合性很强。

并且动能定理几乎贯穿了高中物理的所有章节、是物理课程的重头戏。

反思我在这次公开课教学中存在的一些问题,现将本节课的得失总结如下:1、学生课前预习不足在上这节课之前已经让学生提前预习这节课,但是还有些学生课前没有让认真的预习<<动能和动能定理>>和之前几节课学过的内容,所以部分学生知识遗忘比较严重,在课堂上不能发挥主观能动性,还只是被动的接受老师和其他发言同学的观点和知识点。

2、对学生情绪的调动,积极参与问题的研究不足推导演绎动能表达式时,由于实验条件不足,使得处理这个环节还是有些粗,并且学生自己推导动能表达式是参与度还是不够理想,探究动能变化与什么力做功有关时,参与程度不够,所以,在今后教学中应注重让学生在课堂上多参与,多交流,多提问。

3、在教师问题引导上斟酌和研究不足对于新课程的课堂的教学,应该是把更多的时间交给学生,让学生主动的思考和研究问题,这样对于知识的有效学习有大的帮助,但是如何的引导学生学习是一个突出问题,在教学中问题的创设上还是要多用心,多研究。

物理人教版必修第二册83《动能和动能定理》(共23张ppt)

物理人教版必修第二册83《动能和动能定理》(共23张ppt)

②动能定理法 W合 Ek Ek末 Ek初
Fl kmgl 1 mv2 0
2
总结: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。在处理物理问题时,应优先考虑应用动能定理。
“三 同”
a 、力对“物体”做功与“物体”动能变化中”物体”要相同,即同一物体
b、由于
W Fs
(4)物体的速度发生变化,合外力做功一定不等于零.( × )
(5)物体的动能增加,合外力做正功.( √ )
例2.在高h=6 m的某一高度处,有一质量m=1 kg的物体自 由落下,物体落地时的速度大小为10 m/s,则物体在下落过程 中克服空气阻力做的功为________J.(g取10 m/s2)
W克f=10 J
总结动能的“四性”
(1)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。
(2)状态性:动能是表征物体运动状态的物理量,与物体的运动状态(或某一时 刻的速度)相对应。
(3)标量性:只有大小,没有方向;只有正值,没有负值。 (4)瞬时性:动能具有瞬时性,与某一时刻或某一位置的速率相对应。
合力对物体做功是引起物体动能变化的原因,合外力做 功的过程实质上是其他形式的能与动能相互转化的过程, 转化了多少由合外力做了多少功来度量。
动能定理的适用范围及条件:
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.
地面为参考系.
对动能定理的理解: 合力对物体做的功的理解
W合
=
1 2
mv22 -

高一物理人教版必修2课件:动能和动能定理

高一物理人教版必修2课件:动能和动能定理

W
Fs
1 2
mv22
1 2
mv12
Байду номын сангаас
恒力F做的功 等于 1 mv2 这个物理量的变化
2
动能和动能定理
动能
物体的动能等于物体质量与其
速度的平方乘积的一半。
EK
1 mv2 2
J
Kg ( m / s ) 2
推推看:
动能是标量,与功的单位相同,
也是焦耳。
动能和动能定理
定义了动能的表达式,再来研究我们刚才推出式子
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:
fs 0 1 mv2
2
fs=0 1 m(2v)2 2
动s能和=动4能s定理
2、平直公路上质量为m的汽车以恒定功率行驶,设
它受到的阻力是一定的,在车速从v0达到最大值vm的 过程中经时间为t,通过的路程为s,则汽车在此过程
动能和动能定理
什么是动能?定义、符号、表达式、单位。
动能定理的内容、动能如和动能何定理推导出动能定理。
一、 什么是动能?
初中我们已经接触过这个概念:
物体由于 运动 而具有的能量,叫做 动能 。 物体的动能跟物体的 质量 和 速度 有关。
让我们回顾一下初中做过的实验:
实 运动的物体能够 做功 ,它们具有动能 。
等于系统内能的增加量
v0
B
A
动能和动能定理
动能和动能定理
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 ②W合<0, E动k能2和_<动_能E定理k1 , △ Ek—<— 0

人教版高一物理必修二7.7动能定理应用

人教版高一物理必修二7.7动能定理应用
4、确定研究过程起点和终点的动能,列出动能定 理表达式;
5、求解,必要时讨论结果的合理性。
动能定理的应用
1、常规题(匀变速直线运动) 2、多过程问题 3、求变力做功问题 4、求解曲线运动问题 5、其它问题
一辆质量m,速度v0的汽车在关闭发动机 后在水平地面上滑行了距离L后停了下来, 试求汽车受到的阻力?
vo
h=5m
2J
求解曲线运动问题
某人从距地面25m高处水平抛出一小球,小球 质量100g,出手时速度大小为10m/s,落地时速 度大小为16m/s,取g=10m/s2,试求:
(1) 人抛球时对小球做多少功?
(2)小球在空中运动时克服阻力做功多少?
求解曲线运动问题
人抛球:
W人
1 2
mv02
0
V0
球在空中:
在20m高处,某人将2kg的铅球以15m/s的速度 (水平)抛出,那么此人对铅球做的功是多少?
求变力做功问题
(平均力做功问题)
一颗质量m=10g的子弹,以速度v=600m/s
从枪口飞出,子弹飞出枪口时的动能为多少?
若测得枪膛长s=0.6m,则火药引爆后产生的
高温高压气体在枪膛内对子弹的平均推力多
大?
mgh Wf
1 2
mv2
1 2
mv02
H
5J, 17.2J V
列式时要注意W合和△Ek的正负
多过程问题
(直线+曲线)
如图所示,质量为1kg的木块(可视为质点)静
止在高1.2m的平台上,木块与平台间的动摩擦
因数为0.2,用水平推力20N使木块产生位移3m
时撤去,木块又滑行1m时飞出平台,求木块落
地时速度的大小?
v0

人教版高一物理必修二第三节动能和动能定理课件

人教版高一物理必修二第三节动能和动能定理课件
mgH= mV2
∴V=
∴V=
H
30
W=Ek2-Ek1,其中W为所有外力做功之和优点动能定理的应用:步骤
课堂要点小结Ek =mv2/2标量瞬时性
动能和动能定理
动能定理
动能:
高中物理
31
自我检测区
1
2
3
高中物理
32
1.(对动能的理解)在水平路面上,有一辆以36km/h行驶的客车,在 车厢后座有一位乘客甲,把一个 质量为4kg的行李以相对客车5 m/s的速度抛给前方座位的另一位 乘客乙,则行李的动能是( C )A .500 J B .200 JC .450 J D .900 J
①F合=F-F阻=F-mv22l由动能定理得∴F=
动能定理:W合= (F-F阻 ) l = (F-kmg) l = mv2 v + kmg
2
2
2l
m
2
1
练习1:一架喷气式飞机,质量m=5.0×103kg,起飞过程中从静止开始滑 跑。当位移达到l=5.3×102m时,速度达到起飞速度v=60m/s。在此过程中 飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍。求飞机受到的牵引力。
全过程应用动能定理: W1-W2=0即: W1=W2F(x1+x2)-fx2=0F:f=4:127
二、动能定理的简单应用
f f
典例精析
面积表示位移
x1 x2
解析
3v /2m
做功为0 动能不变24
速度方向可以发生变化, 匀速圆周运动动能增加
D .运动物体所受的合外力为零,则物体的动能肯定不变
一、对动能定理的理解
标量 矢量
动能不变
变化
变化
针对训练1 下列关于运动物体的合力做功和动能、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

高中物理动能定理的内容与公式

高中物理动能定理的内容与公式

高中物理动能定理的内容与公式高中物理动能定理的内容与公式同学们清楚吗,不清楚的话,快来小编这里看看。

下面是由小编为大家整理的“高中物理动能定理的内容与公式”,仅供参考,欢迎大家阅读。

高中物理动能定理的内容与公式高中物理动能定理公式是W=(1/2)mV₁²-(1/2)mVo²=Ek₂-Ek₁,W为外力做的功,Vo是物体初速度,V₁是末速度,Ek₂表示物体的末动能,Ek₁表示物体的初动能。

W是动能的变化,又称动能的增量,也表示合外力对物体做的总功。

动能定理研究的对象是单一的物体,或者可以称单一物体的物体系。

动能定理的计算式是等式,一般以地面为参考系。

动能定理适用于物体的直线运动,也适应于曲线运动;适用于恒力做功,也适用于变力做功;里可以是分段作用,也可以是同时作用,只要可以求出各个力的正负代数和。

拓展阅读:高中物理动能定理的知识点动能定理的基本概念合外力做的功,等于物体动能的改变量,这就是动能定理的内容。

动能定理还可以表述为:过程中所有分力做的功的代数和,等于动能的改变量。

这里的合外力指研究对象受到的所有外力的合力。

动能定理的表达式动能定理的基本表达式:F合s=W=ΔEk;动能定理的其他表示方法:∫Fds=W=ΔEk;F1s1+F2s2+F3s3+……=ΔEk;功虽然是标量,但有正负一说。

最为严谨的公式是第二个公式;最常用的,有些难度的却是第三个公式。

动能定理根源我们来推导动能定理,很多学生可能认为这是没有必要的,其实恰恰相反。

近几年的高考物理试题,特别注重基础知识的推导和与应用。

理解各个知识点之间的关联,能够帮你更好的理解物理考点。

在内心理解了动能定理,知道了它的本源,才能在考试中科学运用动能定理来解题。

动能定理的推导分为如下两步:(1)匀变速直线运动下的动能定理推导过程物体做匀变速直线运动,则其受力情况为F合=ma;由匀变速直线运动的公式:2as=v2-v02;方程的两边都乘以m,除以2,有:mas=½(mv2-v02)=Ek2-Ek1=ΔEk;上述方程的左端mas=F合s=W;因此有:F合s=W=ΔEk;这就是动能定理在匀变速直线运动情况下的推导过程。

高一物理必修二课件动能和动能定理

高一物理必修二课件动能和动能定理
^2=F^2t^2/2m。
一质量为m的物体从高度为h 的光滑斜面顶端由静止开始 下滑,求物体滑到斜面底端
时的动能。
物体在光滑斜面上做匀加速 直线运动,根据机械能守恒 定律,物体在斜面底端的动 能等于物体在斜面顶端的重
力势能,即Ek=mgh。
多物体相互作用问题
01
03
例题3
02
例题4
04
两个质量分别为m1和m2的物 体在光滑水平面上发生正碰, 碰撞前m1的速度为v1,m2静 止,碰撞后两物体的速度分别 为v1'和v2',求碰撞过程中系统 动能的损失。
拓展延伸:动能和势能转化问题
动能和势能的相互转化
在物理过程中,动能和势能之间可以相互转化。例如,在自由落体运动中,物体的重力势能转化为动能;而在弹簧振 子中,弹性势能和动能之间不断转化。
能量守恒定律
动能和势能的转化遵循能量守恒定律,即在一个孤立系统中,总能量保持不变。因此,在分析动能和势能转化问题时 ,需要注意系统总能量的变化情况。
实验结果分析和讨论
实验讨论 1. 在实验过程中,需要保证打点计时器的振针高度适中,以确保打出的点迹清晰可辨。
2. 为了减小实验误差,需要多次重复实验并取平均值作为最终结果。
实验结果分析和讨论
3. 在计算动能增量和合外力做功时,需要注意单位的统一和计算的准确性。
4. 动能定理是物理学中的基本定理之一,对于理解物体的运动规律和解决实际问 题具有重要意义。通过实验验证动能定理的正确性,可以加深对动能定理的理解 和掌握。
实际应用
动能和势能转化问题在实际生活中有广泛应用。例如,水力发电站利用水的重力势能转化为动能,再驱 动发电机产生电能;汽车刹车时,刹车片与刹车盘摩擦产生的热能来自于车辆的动能转化。

高中物理必修2动能和动能定理.ppt

高中物理必修2动能和动能定理.ppt


①②得F=
mv2
2l
+
kmg
用牛顿运动定律求解:
由 v2-v02 =2al 得a=2vl2 ①
F合=F-F阻=F- kmg =ma ②

①②得F=
2l
mv2
+ kmg
用动能定理求解:
例题
一质量为m、速度为v0 的汽车在关闭发动机 后于水平地面滑行了距离l 后停了下来。试求汽车
受到的阻力。
用牛顿运动定律求解:
(四)用动能定理可求物体的速度
例4一个质点在一个恒力F的作用下由静止开 始运动,速度达到v,然后换成一个方向相 反的大小为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。
1、动能: 物体由于运动而具有的能。 2、动能定理:
Ek
=
1 mv2 2
合外力对物体做的总功,等于物体动能的变化。
解题步骤
1. 选择对象并受力分析 2.明确研究的过程指出初、末态的动能 3. 计算合外力的总功 4. 根据动能定理列式求解
《动能定理》的解题思路训练
(一)用动能定理可求力 例1一物体质量为10kg,在平行于斜面的拉
力F的作用下沿斜面向上运动,斜面于物体 间的滑动摩擦系数为μ=0.1,当物体运动到 斜面中点时,去掉力F,物体刚好可运动到 斜面顶端停下,设斜面倾角为300,取 g=10m/s2,求拉力F。
B.动能总是正值,但对于不同的参考系,同一物体 的动能大小是不同的
C.一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化, 但是速度变化时,动能不一定变化
D.动能不变的物体,一定处于平衡状态
练习 2、 物体沿高H的光滑斜面从顶端由静止下滑, 求它滑到底端时的速度大小。

高一必修二动能 动能定理

高一必修二动能 动能定理
3、探究功与物体速度变化的关系, 知道动能定理的适用范围。 会推导动能定理的表达式
4、初步运用动能定理解决问题.
例题
一物体做变速运动时,下列说法正确的 是( B D)
A.合外力一定对物体做功,使物体动能改变
B.物体所受合外力一定不为零
C.合外力一定对物体做功,但物体动能可能不变
D.物体加速度一定不为零
练习
在光滑水平面上的物体,设物体的质量为m,在与 运动方向相同的恒定外力F的作用下发生一段位移 l,速度由0增加到v。试用牛顿运动定律和运动学 公式,推导出力F对物体做功与速度v的关系。
练习
在光滑水平面上的物体,设物体的质量为m,在与 运动方向相同的恒定外力F的作用下发生一段位移 l ,速度由v1增加到v2,如图所示。试用牛顿运动 定律和运动学公式,推导出力F对物体做功与速度 的关系。
根据牛顿第二定律
F ma
v v 2al
2 2 2 1
v2 v1 1 2 1 2 mv2 mv1 WF Fl ma 2a 2 2
2 2 v2 v1 l 2 22a
1 2 从上面式子可以看出, mv 很可能是一个具有特定 2 意义的物理量。因为这个量在过程终了时和过程开 1 始时的差,刚好等于力对物体做的功,所以 mv 2 2 应该是我们寻找的动能的表达式。
例题
一架喷气式飞机,质量m=5×103 kg,起飞 过程中从静止开始滑跑的路程为l=5.3×102 m时,达到起飞速度v=60m/s,在此过程中 飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍(k =0.02),求飞机受到的牵引力.
N
f
G
F
①常规方法
v2 2 a v 2al 2l F kmg ma

高一物理必修二知识点总结:动能和动能定理

高一物理必修二知识点总结:动能和动能定理

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高一物理必修二知识点总结:动能和动能定理 1一、动能如果一个物体能对外做功,我们就说这个物体具有能量。

物体由于运动而具有的能。

Ek=mv2,其大小与参照系的选取有关。

动能是描述物体运动状态的物理量。

是相对量。

二、动能定理做功可以改变物体的能量。

所有外力对物体做的总功等于物体动能的增量。

W1+W2+W3+=mvt2—mv021、反映了物体动能的变化与引起变化的原因力对物体所做功之间的因果关系。

可以理解为外力对物体做功等于物体动能增加,物体克服外力做功等于物体动能的减小。

所以正功是加号,负功是减号。

2、增量是末动能减初动能。

EK0表示动能增加,EK0表示动能减小。

3、动能定理适用单个物体,对于物体系统尤其是具有相对运动的物体系统不能盲目的应用动能定理。

由于此时内力的功也可引起物体动能向其他形式能(比如内能)的转化。

在动能定理中。

总功指各外力对物体做功的代数和。

这里我们所说的外力包括重力、弹力、摩擦力、电场力等。

4、各力位移相同时,可求合外力做的功,各力位移不同时,分别求力做功,然后求代数和。

5、力的独立作用原理使我们有了牛顿第二定律、动量定理、动量守恒定律的分量表达式。

但动能定理是标量式。

功和动能都是标量,不能利用矢量法则分解。

故动能定理无分量式。

在处理一些问题时,可在某一方向应用动能定理。

6、动能定理的表达式是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下得出的。

但它也适用于变为及物体作曲线运动的情况。

即动能定理对恒力、变力做功都适用;直线运动与曲线运动也均适用。

7、对动能定理中的位移与速度必须相对同一参照物。

高一物理必修二知识点总结:动能和动能定理 21.能量:一个物体能够做功,我们就说它具有能量.物体能够做的功越多,则该物体的能量就越大.2.动能和势能:运动的物体能够做功,它由于运动具有的能量叫动能;物体的运动速度越大,物体的质量越大,物体的动能就越大.物体由于被举高或发生弹性形变所具有的能叫势能,前者称为重力势能,后者称为弹性势能.物体的质量越大,被举得越高,它具有的重力势能就越大.物体发生弹性形变越大,它具有的弹性势能就越大.3.机械能:动能和势能统称为机械能.机械能是种常见的能量形式,一个物体通常具有动能和势能,它们的总和就是该物体的机械能.4.能量的单位:因为物体能量的多少是通过其能够做功的多少表示和定义的,所以能量的单位应当与功的单位相同,也是焦耳(J).高一物理必修二知识点总结:动能和动能定理 3动能1、定义:物体由于运动而具有的能,叫做动能。

新教科高中物理必修2第四章第4节动能定理的应用(37张)-课件

新教科高中物理必修2第四章第4节动能定理的应用(37张)-课件
物体在动力F和阻力f作用下运动时,G和N不做功,F做正功, f做负功,因此,也可以用动能定理求解.
解法一:用牛顿定律和匀变速运动规律,对撤去F推力前、后 物体运动的加速度分别为
a1Fm fFm μ mg90 .2× 33 × 1 0m /s21 m /s2
a 2 0 m f 0 0 .2 × 3 3 × 1 0 m /s 2 2 m /s 2
W合=△Ek
W F+ W f= E k t-E k 0
F s 1 + ( - f ) · ( s 1 + s 2 ) = m v 2 t/ 2 - m v 0 2 / 2 F s1-f( s1+ s2) =0-0
s2
=Fs1fs1 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,
摩擦力(滑动摩擦力和静摩擦力)可以对 物体做正功,也可以做负功,也可以不做功。
温馨提示:请做笔记!
摩擦力做功: 摩擦力乘以所作用的物体通过的路程.
且每次与挡板块从开始运动到最后停止滑行的总路程s。
思路点拨: 由于重力沿斜面的分力大于滑动摩擦力,物体虽经多次
往复运动,最终将停止在挡板处。过程中只有重力与摩擦力 对物体做功。
解:摩擦力一直做负功,其绝对值等于摩擦力与路 程的乘积,由动能定理得:
化简解得:
R
例6、质量为m=3kg的物体与水平地面之间的动摩擦 因数μ=0.2,在水平恒力F=9N作用下起动,如图所 示(g取。1当0mm/位s2移) s1=8m时撤去推力F,试问:还能滑多远?
分析:物体m所受重力G、支持力N、推力F、滑动摩擦力f均 为恒力,因此物体做匀加速直线运动;撤去F后,物体做匀减速 直线运动.因此,可用牛顿定律和匀变速直线运动规律求解.

高中物理必修二。动能和动能定理

高中物理必修二。动能和动能定理

高中物理必修二。

动能和动能定理高中物理必修二:动能和动能定理动能是指物体由于运动而具有的能量。

动能的大小取决于物体的质量和速度,可以用公式Ek=1/2mv^2来计算。

动能是标量,是状态量,也是相对量。

动能定理是指外力做功等于物体动能的变化,表达式为W合=Ek2-Ek1.这意味着外力所做的总功将导致物体动能的变化,变化的大小由动能定理来度量。

外力可以是重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力或其他力。

物体动能的变化是指物体从一个状态到另一个状态时动能的变化。

动能定理适用于直线运动和曲线运动,适用于___做功和变力做功。

力可以是各种性质的力,可以同时作用或分别作用。

动能定理解题的优越性在于只需求出在作用过程中各力做功的多少和正负即可。

应用动能定理解题的基本步骤包括选取研究对象,分析受力情况和各力做功的情况,明确物体在过程的始末状态的动能Ek1和Ek2,列出动能定理的方程W合=Ek2-Ek1及其它必要的解题方程,进行求解。

动能定理的计算式为W合=Ek2-Ek1,其中v和s是相对于同一参考系的。

动能定理的研究对象是单一物体或可以看做单一物体的物体系。

动能定理不仅适用于___做功,也适用于变力做功。

当力F的大小或方向发生变化时,可以利用动能定理来求变力做功。

如图所示,一块长木板B放在光滑的水平面上,在B上放一物体A,现以恒定的外力F拉B,由于A、B间摩擦力的作用,A将在B上滑动,以地面为参考系,A、B都向前移动一段距离。

在此过程中,外力F做的功等于A和B动能的增量。

例二:从牛顿定律出发,对于物体为质点,作用力是___,运动轨迹为直线的情况,动能定理的表达式为:$W=\frac{1}{2}mv^2-\frac{1}{2}mu^2$,其中$W$表示力所做的功,$m$表示物体的质量,$v$表示物体的末速度,$u$表示物体的初速度。

例三:如图所示,一弹簧振子,物块的质量为$m$,它与水平桌面间的动摩擦因数为$\mu$。

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3动能动能定理
知识目标
一、动能
如果一个物体能对外做功,我们就说这个物体具有能量.物体由于运动而具有的能称为动能.
Ek=?mv2,其大小与参照系的选取有关.动能是描述物体运动状态的物理量,是相对量。

二、动能定理
做功可以改变物体的能量.所有外力对物体做的总功等于物体动能的增量.
W1+W2+W3+……=?mvt2-?mv02
1.反映了物体动能的变化与引起变化的原因——力对物体所做功之间的因果关系.可以理解为外力对物体做功等于物体动能增加,物体克服外力做功等于物体动能的减小.所以正功是加号,负功是减号。

2.“增量”是末动能减初动能.ΔEK>0表示动能增加,ΔEK<0表示动能减小.
3、动能定理适用单个物体,对于物体系统尤其是具有相对运动的物体系统不能盲目的应用动能定理.由于此时内力的功也可引起物体动能向其他形式能(比如内能)的转化.在动能定理中.总功指各外力对物体做功的代数和.这里我们所说的外力包括重力、弹力、摩擦力、电场力等.
4.各力位移相同时,可求合外力做的功,各力位移不同时,分别求力做功,然后求代数和.
5.动能定理是标量式.功和动能都是标量,不能利用矢量法则分解.故动能定理无分量式.在处理一些问题时,不可在某一方向应用动能定理.
6.动能定理的表达式是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下得出的.但它也适用于物体作曲线运动的情况.即动能定理对恒力、变力做功都适用;直线运动与曲线运动也均适用.
7.对动能定理中的位移与速度必须相对同一参照物.
三、由牛顿第二定律与运动学公式推出动能定理
设物体的质量为m,在恒力F作用下,通过位移为S,其速度由v0变为vt,
则:根据牛顿第二定律F=ma……①根据运动学公式2as=vt2一
v02……②
由①②得:FS=?mvt2-?mv02
四.应用动能定理可解决的问题
恒力作用下的匀变速直线运动,凡不涉及加速度和时间的问题,利用动能定理求解一般比用牛顿定律及运动学公式求解要简单的多.用动能定理还能解决一些在中学应用牛顿定律难以解决的变力做功的问题、曲线运动等问题.
【例1】如图所示,质量为m的物体与转台之间的摩擦系数为μ,物体与转轴间距离为R,物体随转台由静止开始转动,当转速增加到某值时,物体开始在转台上滑动,此时转台已开始匀速转动,这过程中摩擦力对物体做功为多少?
解析:物体开始滑动时,物体与转台间已达到最大静摩擦力,这里认为就是滑动摩擦力μmg.
根据牛顿第二定律μmg=mv2/R……①由动能定理得:
W=?mv2 ……②
由①②得:W=?μmgR,所以在这一过程摩擦力做功为?μmgR
点评:(1)一些变力做功,不能用 W=FScosθ求,应当善于用动能定理.
(2)应用动能定理解题时,在分析过程的基础上无须深究物体的运动状态过程中变化的细节,只须考虑整个过程的功量及过程始末的动能.若过程包含了几个运动性质不同的分过程.即可分段考虑,也可整个过程考虑.但求功时,有些力不是全过程都作用的,必须根据不同情况分别对待求出总功.计算时要把各力的功连同符号(正负)一同代入公式.
【例2】一质量为m的物体.从h高处由静止落下,然后陷入泥土中深度为Δh后静止,求阻力做功为多少?
提示:整个过程动能增量为零,则根据动能定理mg(h+Δh)-Wf=0
所以Wf=mg(h+Δh)答案:mg(h+Δh)
规律方法
1、动能定理应用的基本步骤
应用动能定理涉及一个过程,两个状态.所谓一个过程是指做功过程,应明确该过程各外力所做的总功;两个状态是指初末两个状态的动能.
动能定理应用的基本步骤是:
①选取研究对象,明确并分析运动过程.
②分析受力及各力做功的情况,受哪些力?每个力是否做功?在哪段位移过
程中做功?正功?负功?做多少功?求出代数和.
③明确过程始末状态的动能Ek1及EK2
④列方程 W=EK2一Ek1,必要时注意分析题目的潜在条件,补充方程进行求解.
【例3】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?
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.先画出草图如图所示,标明各部分运动位移(要重视画草图);对车头,脱钩前后的全过程,根据动能定理便可解得.FL-μ(M-m)gS1=-?(M-m)v02
对末节车厢,根据动能定理有一μmgs2=-?mv02 而ΔS=S1一S2由于原来列车匀速运动,所以F=μMg.以上方程联立解得ΔS=ML/ (M一m).
说明:对有关两个或两个以上的有相互作用、有相对运动的物体的动力学问题,应用动能定理求解会很方便.最基本方法是对每个物体分别应用动能定理列方程,再寻找两物体在受力、运动上的联系,列出方程解方程组.
2、应用动能定理的优越性
(1)由于动能定理反映的是物体两个状态的动能变化与其合力所做功的量值关系,所以对由初始状态到终止状态这一过程中物体运动性质、运动轨迹、做功的力是恒力还是变力等诸多问题不必加以追究,就是说应用动能定理不受这些问题的限制.
(2)一般来说,用牛顿第二定律和运动学知识求解的问题,用动能定理也可以求解,而且往往用动能定理求解简捷.可是,有些用动能定理能够求解的问题,应用牛顿第二定律和运动学知识却无法求解.可以说,熟练地应用动能定理求解问题,是一种高层次的思维和方法,应该增强用动能定理解题的主动意识.
(3)用动能定理可求变力所做的功.在某些问题中,由于力F的大小、方向的变化,不能直接用W=Fscosα求出变力做功的值,但可由动能定理求解.
【例4】如图所示,质量为m的物体用细绳经过光滑小孔牵引在光滑水平面上做匀速圆周运动,拉力为某个值F时,转动半径为R,当拉力逐渐减小到F/4时,物体仍做匀速圆周运动,半径为2R,则外力对物体所做的功的大小是:
解析:设当绳的拉力为F时,小球做匀速圆周运动的线速度为v1,则有
F=mv12/R……①
当绳的拉力减为F/4时,小球做匀速圆周运动的线速度为v2,则有
F/4=mv22/2R……②
在绳的拉力由F减为F/4的过程中,绳的拉力所做的功为W=?mv22-?mv12=-?FR
所以,绳的拉力所做的功的大小为FR/4,A选项正确.
说明:用动能定理求变力功是非常有效且普遍适用的方法.
【例5】质量为m的飞机以水平v0飞离跑道后逐渐上升,若飞机在此过程中水平速度保持不变,同时受到重力和竖直向上的恒定升力(该升力由其他力的合力提供,不含重力).今测得当飞机在水平方向的位移为L时,它的上升高度为h,求(1)飞机受到的升力大小?(2)从起飞到上升至h高度的过程中升力所做的功及在高度h处飞机的动能?
解析(1)飞机水平速度不变,L= v0t,竖直方向的加速度恒定,h=?at2,消去t即得
由牛顿第二定律得:F=mg+ma=
(2)升力做功W=Fh=
在h处,vt=at= ,
3、应用动能定理要注意的问题
注意1.由于动能的大小与参照物的选择有关,而动能定理是从牛顿运动定律和运动学规律的基础上推导出来,因此应用动能定理解题时,动能的大小应选取地球或相对地球做匀速直线运动的物体作参照物来确定.
【例6】如图所示质量为1kg的小物块以5m/s的初速度滑上一块原来静止在水平面上的木板,木板质量为4kg,木板与水平面间动摩擦因数是0.02,经过2 S以后,木块从木板另一端以1m/s相对于地的速度滑出,g取10m/s,求这一过程中木板的位移.
解析:设木块与木板间摩擦力大小为f1,木板与地面间摩擦力大小为f2.
对木块:f1=ma1,vt=v0+a1t,得f1=2 N
对木板:fl-f2=Ma2 ,vt=a2t,f2=μ(m+ M)g
得v=0.5m/s 对木板:(fl-f2)s=?Mv2,得S=0·5 m答案:0.5 m
注意2.用动能定理求变力做功,在某些问题中由于力F的大小的变化或方向变化,所以不能直接由W=Fscosα求出变力做功的值.此时可由其做功的结果——动能的变化来求变为F所做的功.
【例7】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,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,此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周恰能通过最高点,则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为()
A.mgR/4
B. mgR/3
C. mgR/2
D.mgR
解析:小球在圆周运动最低点时,设速度为v1,则7mg-mg=mv12/R……①
设小球恰能过最高点的速度为v2,则mg=mv22/R……②
设设过半个圆周的过程中小球克服空气阻力所做的功为W,由动能定理得:-mg2R-W=?mv22-?mv12……③
由以上三式解得W=mgR/2. 答案:C
说明:该题中空气阻力一般是变化的,又不知其大小关系,故只能根据动能定理求功,而应用动能定理时初、末两个状态的动能又要根据圆周运动求得不能直接套用,这往往是该类题目的特点.。

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