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(共22張PPT)
第八章
機械能守恒定律
第三節
動能和動能定理
2020-2021學年度人教版高中物理必修2
問題：空中飛行的飛機和比賽中的摩托車，誰的動能大呢？
物體由于運動而具有的能叫動能。
新課導入
思考：物體的動能與哪些因素有關？
演示實驗
動能與物體的質量m和運動的速度v有關，且質量越大，速度越大，動能越大。
探究新知
功是能量轉化的量度，重力做功對應于重力勢能的變化，彈簧彈力做功對應于彈性勢能的變化。那么動能和力做功有關嗎？
例如：炮彈在炮筒內推力的作用下速度越來越大，動能增加，這種情況下推力對物體做了功。
動能的表達式
探究新知
【問題1】
光滑水平面上，質量為m的物體，在與運動方向相同的恒力F
的作用下發生一段位移l，速度由v1增加到v2。試求這個過程中合外力做的功。
【解析】根據牛頓第二定律有:
F＝ma
速度與位移的關系式：
得：
=ma×
整理得：
WF＝Fl
m
m
F
V1
V2
動能的表達式
【問題2】粗糙水平面上，質量為m的物體，在與運動方向相同的恒力F
的作用下發生一段位移l，速度由v1增加到v2，已知阻力恒定為f，試求這個過程中合外力做的功。
【解析】根據牛頓第二定律有:
F-f＝ma
速度與位移的關系式：
得：
=ma×
整理得：
W合＝(
F-f
)l
動能的表達式
WF
=
Fl
=
-
mv12
1
2
mv22
1
2
W合=Fl-Ff
l
=
-
mv12
1
2
mv22
1
2
很可能是一個具有特殊意義的物理量
表示物體的動能
動能的表達式
1.定義：物體由于物體運動而具有的能量。
3.單位：焦耳（J）
1J=1kg·m2/s2
2.表達式：
4.標量：遵從代數運算法則，且只有正值。
5.狀態量:對應某一時刻或某一位置，動能具有相對性。
動能的表達式
2016年8月16日，我國成功發射首顆量子科學實驗衛星“墨子號”，它的質量為631
kg，某時刻它的速度大小為
7.6
km/s，此時它的動能是多少？
思考討論
動能定理
1.
內容：力在一個過程中對物體做的功，等于物體在這個過程中動能的變化。
W合＝Ek2－Ek1
合力的功
末動能
初動能
2.
表達式：
W合＝ΔEk
探究新知
(1)合力做正功，即W合＞０，Ek2＞Ek1
，動能增大；
(2)合力做負功，即W合＜０，Ek2＜Ek1
，動能減小。
4.動能定理的適用范圍：
(1)恒力做功或變力做功；
(2)直線運動或曲線運動；
(3)單個物體或多個物體；
(4)一個過程或全過程。
3.對動能定理表達式
的說明：
W合＝Ek2－Ek1
動能定理
【例題
1】一架噴氣式飛機，質量
m
為
7.0×104
kg，起飛過程中從靜止開始滑跑。當位移
l
達到
2.5×103m
時，速度達到起飛速度
80
m/s。在此過程中，飛機受到的平均阻力是飛機所受重力的1/50。g
取10
m/s2
，求飛機平均牽引力的大小。
F牽
F阻
l
x
o
v
例題講解
【解析】
以飛機為研究對象，
設飛機滑跑的方向為x軸正方向。飛機的初動能Ek1＝0，末動能
，合力
F
做的功
根據動能定理
,有
由于
把數值代入后得到
飛機平均牽引力的大小是
1.04×105N。
例題講解
【例題2】人們有時用“打夯”的方式把松散的地面夯實。設某次打夯符合以下模型：兩人同時通過繩子對重物各施加一個力，力的大小均為320
N，方向都與豎直方向成37°，重物離開地面30
cm后人停止施力，最后重物自由下落把地面砸深2
cm。已知重物的質量為50
kg，
g取10
m/s2，
cos
37°＝0.8。求：
（1）重物剛落地時的速度是多大？
（2）重物對地面的平均沖擊力是多大？
例題講解
【解析】（1）兩根繩子對重物的合力
F合＝
2
F
cos
37°＝2×320×0.8
N＝512
N
由A至E的過程中，應用動能定理可得
（2）由E到F的過程中，應用動能定理可得
重物落地時的速度大小為2.5
ｍ/s，對地面的平均沖擊力的大小為8.3
×
103
Ｎ
H
B
A
mg
T合
mg
C
D
E
F
例題講解
1，（2021·江蘇淮安市·高一月考）關于物體的動能，下列說法正確的是（　　）
A．物體的質量、速度不變，其動能一定不變
B．物體的動能不變，其速度一定不變
C．兩個物體中，速度大的動能也大
D．某一過程中物體的速度變化，其動能一定變化
A
課堂練習
2.（2021·浙江高一月考）若物體在運動過程中受到的合外力不為零，經過一段時間，則（　　）
A．物體的動能可能不變
B．物體的動能一定變化
C．物體的加速度一定變化
D．物體速度方向一定變化
A
3.（2021·福建省福州格致中學高一月考）三個相同的小球a、b、c從相同高度開始運動，c水平拋出，b自由下落，a沿光滑斜面靜止開始滾動。則（　　）
A．三個球落地的時間相同
B．三個球落地時的速度大小相同
C．落地時的重力的瞬時功率b球大于c球
D．c球落地時動能最大
D
4.(2020·河南高一月考）質量為m的汽車在平直路面上以大小為v的速度勻速行駛，急剎車后滑行的最大距離為s。若該汽車裝上質量為m的貨物后在同樣的平直路面上以大小為4v的速度勻速行駛，不計空氣阻力，且汽車受到的阻力與質量成正比，則其急剎車后滑行的最大距離為（　　）
A．2s
B．4s
C．8s
D．16s
D
3.單位：焦耳（J）
1.物體由于運動而具有的能
1.內容：合力在一個過程中對物體所做的功，等于物體在這個過程中動能的變化。
動能和動能
定理
2.表達式：
動能
動能
定理
4.標量、狀態量
2.表達式：
W合＝Ek2－Ek1＝ΔEk
課堂小結
謝謝聆聽

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