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1、8.3 动能和动能定理动能和动能定理W mv22 mv12末末态初初态一、探究动能的表达式：一、探究动能的表达式：情景：设物体的质量为情景：设物体的质量为m，在与运动方向相同的，在与运动方向相同的恒定外力恒定外力F的作用下发生一段位移，速度由的作用下发生一段位移，速度由v1增增加到加到v2，如图所示。试用牛顿运动定律和运动学，如图所示。试用牛顿运动定律和运动学公式，推导出力公式，推导出力F对物体做功的表达式。对物体做功的表达式。W=FLL=(v22 v12)/2aa=F/mW=?一、探究动能的表达式：一、探究动能的表达式：W mv22 mv12末末态初初态v为瞬瞬时速度速度单位：焦耳位：焦耳（
2、J）Ek mv21、动能是标量，且只有正值，动能只与物体的速度大小有关，与速度方向无关；2、动能是状态量.V是瞬时速度。在某一时刻，物体具有一定的速度，也就具有一定的动能。3、动能具有相对性，对不同的参考系，物体速度有不同的瞬时值，也就具有不同的动能，一般都以地面为参考系研究物体的运动。Ek mv2例例1 下列几种情况中，甲、乙两物体的动能相等的是下列几种情况中，甲、乙两物体的动能相等的是 ()A甲的速度是乙的甲的速度是乙的2倍，乙的质量是甲的倍，乙的质量是甲的2倍倍B甲的质量是乙的甲的质量是乙的2倍，乙的速度是甲的倍，乙的速度是甲的2倍倍C甲的质量是乙的甲的质量是乙的4倍，乙的速度是甲的倍，
3、乙的速度是甲的2倍倍D质量相同，速度大小也相同，但甲向东运动，乙向西运动质量相同，速度大小也相同，但甲向东运动，乙向西运动CDWEk2Ek1 Ek改改改改写写写写W mv22 mv12二、二、动动能能定定理理 动能定理说明了：做功的过程是能量转化的过程等号并不意味着“功转化成动能”，而是“功引起动能的变化”。体会“功是能量转化的量度”合外力做正功(W0)时，Ek0,即Ek2Ek1,动能增加合外力做负功(W0)时，Ek0,即Ek2Ek1,动能减少总功总功末动能末动能初动能初动能基本题型：书P88 3 3、如图所示，质量为20g的子弹，以300m/s的速度水平射入厚度是10cm的木板，射穿后的速度
4、是100m/s子弹在射穿木板的过程中所受的平均阻力是_N基本题型：书P88 4 4、我们在第四章曾用牛顿运动定律解答过一个问题：民航客机机舱紧急出口的气囊是一个连接出口与地面的斜面，若斜面高3.2m，斜面长5.5m，质量60kg的人沿斜面滑下时所受的阻力是240N,求人滑至低端时的速度，请用动能定理解答本题超人拯救失足坠落的美女一个质量为50 kg的美女，从20m高的楼顶不幸坠落。现超人在距地面2m处接人，最后一同安全到达地面。请问超人接美女时施加的力为多少？（忽略空气阻力，假设超人的力恒定）基本题型：升级题型：书P88 55、运动员把质量是500g的足球踢出后，已知球上升的最大高度是5m，到
5、达最高点的速度为10m/s，运动员踢球时对足球做的功。例：一架喷气式飞机，质量5103 kg，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为l5.3102时，达到起飞速度60/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。升级题型：1 1找对象（常是单个物体）找对象（常是单个物体）解：对飞机 由动能定理有vF1F23 3确确定定各各力力做做功功2 2运动情况分析运动情况分析4 4确定始、末态的动能确定始、末态的动能,根据动能定理列出方根据动能定理列出方程程2 2受受力力分分析析例：如图，光滑的水平面AB与光滑的半圆形轨道相接触，直径BC竖直，圆轨道半径为R一个质量为m的物体放在
6、A处，AB=2R，物体在水平恒力F的作用下由静止开始运动，当物体运动到B点时撤去水平外力之后，物体恰好从圆轨道的顶点C水平抛出物块运动过程中空气阻力不计试求：（1）水平力F？（2）物体在B点和C点对轨道的压力差？升级题型：例：铁球1m高处掉入沙坑,则已知铁球在下陷过程中受到沙子的平均阻力为铁球重力的20倍,则铁球在沙中下陷深度为多少m?Hh升级题型：求解多过程问题例：如图所示，光滑水平面右端B处连接一个竖直的半径为R的光滑半圆轨道，B点为水平面与轨道的切点，在离B距离为x的A点，用水平恒力将质量为m的质点从静止开始推到B处后撤去恒力，质点沿半圆轨道运动到C处后又正好落回A点：（1）求推力对小球所做的功。（2）x取何值时，完成上述运动推力所做的功最少？最小功为多少。（3）x取何值时，完成上述运动推力最小？最小推力为多少。升级题型：求解多过程问题总结W mv22 mv12末末态初初态