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1、第第2课时动能和动能定理课时动能和动能定理【导导学学目目标标】1.掌掌握握动动能能的的概概念念，会会求求动动能能的的变变化化量量.2.掌握动能定理，并能熟练运用掌握动能定理，并能熟练运用一、动能一、动能基础导引基础导引关于某物体动能的一些说法，正确的是关于某物体动能的一些说法，正确的是()A物体的动能变化，速度一定变化物体的动能变化，速度一定变化B物体的速度变化，动能一定变化物体的速度变化，动能一定变化C物物体体的的速速度度变变化化大大小小相相同同时时，其其动动能能变变化化大大小小也也一一定定相同相同D选择不同的参考系时，动能可能为负值选择不同的参考系时，动能可能为负值E动能可以分解到两个相互
2、垂直的方向上进行运算动能可以分解到两个相互垂直的方向上进行运算【答案】【答案】A知识梳理知识梳理1定义：物体由于定义：物体由于_而具有的能量而具有的能量2公式：公式：_，式中，式中v为瞬时速度为瞬时速度3矢矢标标性性：动动能能是是_，没没有有负负值值，动动能能与与速速度度的的方方向向_运动运动标量标量无关无关4 动动 能能 是是 状状 态态 量量，动动 能能 的的 变变 化化 是是 过过 程程 量量，等等 于于_减初动能，即减初动能，即Ek_.末动能末动能【答答案案】动动能能只只有有正正值值，没没有有负负值值，但但动动能能的的变变化化却却有有正正有有负负“变变化化”是是指指末末状状态态的的物物
3、理理量量减减去去初初状状态态的的物物理理量量，而而不不一一定定是是大大的的减减去去小小的的，有有些些书书上上称称之之为为“增增量量”动动能能的的变变化化量量为为正正值值，表表示示物物体体的的动动能能增增大大了了，对对应应于于合合力力对对物物体体做做正正功功；物物体体的的变变化化量量为为负负值值，表表示示物物体体的的动动能能减减小小了了，对对应应于于合合力对物体做负功，或者说物体克服合力做功力对物体做负功，或者说物体克服合力做功二、动能定理二、动能定理基础导引基础导引1质质量量是是2 g的的子子弹弹，以以300 m/s的的速速度度射射入入厚厚度度是是5 cm的的木木板板(如如图图1所所示示)，射
4、射穿穿后后的的速速度度是是100 m/s.子子弹弹射射穿穿木木板板的的过过程程中中受受到到的的平平均均阻阻力力是是多多大大？你对题目中所说的？你对题目中所说的“平均平均”一词有什么认识？一词有什么认识？【答案】【答案】1.1.6103 N见解析见解析图图1 2质质量量为为500 g的的足足球球被被踢踢出出后后，某某人人观观察察它它在在空空中中的的飞飞行行情情况况，估估计计上上升升的的最最大大高高度度是是10 m，在在最最高高点点的的速速度度为为20 m/s.根据这个估计，计算运动员踢球时对足球做的功根据这个估计，计算运动员踢球时对足球做的功【答案】【答案】150 J基础梳理基础梳理内容内容合力
5、对物体所做的功等于物体合力对物体所做的功等于物体_表达式表达式WEkEk2Ek1_对定理对定理的理解的理解W0，物体的动能，物体的动能_W0，物体的动能，物体的动能_W0，物体的动能不变，物体的动能不变适用适用条件条件(1)动能定理既适用于直线运动，也适用于动能定理既适用于直线运动，也适用于_(2)既适用于恒力做功，也适用于既适用于恒力做功，也适用于_(3)力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以可以_【答答案案】(1)数数量量关关系系：即即合合外外力力所所做做的的功功与与物物体体动动能能的的变变化化具具有有等等量量代代换换关关系系可可以以通通过过计
6、计算算物物体体动动能能的的变变化化，求求合合外力的功，进而求得某一力的功外力的功，进而求得某一力的功(2)单位相同：国际单位都是焦耳单位相同：国际单位都是焦耳(3)因果关系：合外力的功是物体动能变化的原因因果关系：合外力的功是物体动能变化的原因考点一动能定理的基本应用考点一动能定理的基本应用(3)明确过程初、末状态的动能明确过程初、末状态的动能Ek1及及Ek2.(4)列列方方程程WEk2Ek1，必必要要时时注注意意分分析析题题目目潜潜在在的的条条件件，列辅助方程进行求解列辅助方程进行求解2应用动能定理的注意事项应用动能定理的注意事项(1)动动能能定定理理中中的的位位移移和和速速度度必必须须是是
7、相相对对于于同同一一个个参参考考系系的，一般以地面或相对地面静止的物体为参考系的，一般以地面或相对地面静止的物体为参考系(2)应应用用动动能能定定理理时时，必必须须明明确确各各力力做做功功的的正正、负负当当一一个个力力做做负负功功时时，可可设设物物体体克克服服该该力力做做功功为为W，将将该该力力做做功功表表示示为为W，也也可可以以直直接接用用字字母母W表表示示该该力力做做功功，使使其其字字母母本本身身含含有负号有负号(3)应应用用动动能能定定理理解解题题，关关键键是是对对研研究究对对象象进进行行准准确确的的受受力力分分析析及及运运动动过过程程分分析析，并并画画出出物物体体运运动动过过程程的的草
8、草图图，借借助助草草图理解物理过程和各量关系图理解物理过程和各量关系(4)动动能能定定理理是是求求解解物物体体位位移移或或速速率率的的简简捷捷公公式式当当题题目目中中涉涉及及位位移移和和速速度度而而不不涉涉及及时时间间时时可可优优先先考考虑虑动动能能定定理理，处处理理曲线运动中的速率问题时也要优先考虑动能定理曲线运动中的速率问题时也要优先考虑动能定理【典例剖析典例剖析】例例1如如图图2所所示示，用用恒恒力力F使使一一个个质质量量为为m的的物物体体由由静静止止开开始始沿沿水水平平地地面面移移动动的的位位移移为为s，力力F跟跟物物体体前前进进的的方方向向的的夹夹角角为为，物体与地面间的动摩擦因数为
9、，物体与地面间的动摩擦因数为，求：，求：(1)力力F对物体做功对物体做功W的大小；的大小；(2)地面对物体的摩擦力地面对物体的摩擦力f的大小；的大小；(3)物体获得的动能物体获得的动能Ek.图图2 解解析析(1)物物体体在在F的的作作用用下下，发发生生位位移移s，F与与s的的夹夹角角为为，有，有WFscos.(2)物体对地面的压力为物体对地面的压力为FN，滑动摩擦力，滑动摩擦力fFNFNmgFsin，得，得f(mgFsin)(3)由动能定理得由动能定理得WWfEk0EkFscos(mgFsin)s.答案答案(1)Fscos(2)(mgFsin)(3)Fscos(mgFsin)s跟跟踪踪训训练练
10、1如如图图3所所示示，用用拉拉力力F使使一一个个质质量量为为m的的木木箱箱由由静静止止开开始始在在水水平平冰冰道道上上移移动动了了s，拉拉力力F跟跟木木箱箱前前进进方方向向的的夹夹角为角为，木箱与冰道间的动摩擦因数为，木箱与冰道间的动摩擦因数为，求木箱获得的速度，求木箱获得的速度图图3【考点解读考点解读】由由于于功功是是标标量量，所所以以动动能能定定理理中中合合力力所所做做的的功功既既可可通通过过合合力力来来计计算算(W总总F合合scos)，也也可可用用每每个个力力做做的的功功来来计计算算(W总总W1W2W3)这这样样，原原来来直直接接利利用用功功的的定定义义不不能能计计算算的的变变力力的的功
11、功可可以以利利用用动动能能定定理理方方便便地地求求得得，它它使使得得一一些些可可能能无无法法进行研究的复杂力学过程变得易于掌握和理解进行研究的复杂力学过程变得易于掌握和理解考点二利用动能定理求功考点二利用动能定理求功跟跟踪踪训训练练2如如图图5所所示示，一一位位质质量量m65 kg的的参参加加“挑挑战战极极限限运运动动”的的业业余余选选手手要要越越过过一一宽宽度度为为s3 m的的水水沟沟，跃跃上上高高为为h1.8 m的的平平台台采采用用的的方方法法是是：人人手手握握一一根根长长L3.05 m的的轻轻质质弹弹性性杆杆一一端端，从从A点点由由静静止止开开始始匀匀加加速速助助跑跑，至至B点点时时，杆
12、杆另另一一端端抵抵在在O点点的的阻阻挡挡物物上上，接接着着杆杆发发生生形形变变，同同时时人人蹬蹬地地后后被被弹弹起起，到到达达最最高高点点时时杆杆处处于于竖竖直直状状态态人人的的重重心心恰恰位位于于杆杆的的顶顶端端，此此刻刻人人放放开开杆杆水水平平飞飞出出，最最终终趴趴落落到到平平台台上上运运动动过过程程中空气阻力可忽略不计中空气阻力可忽略不计(g取取10 m/s2)(1)设设人人到到达达B点点时时速速度度vB8 m/s，人人匀匀加加速速运运动动的的加加速速度度a2 m/s2，求助跑距离，求助跑距离sAB(2)设设人人跑跑动动过过程程中中重重心心离离地地高高度度H1.0 m，在在(1)问问的的
13、条条件下，在件下，在B点人蹬地弹起瞬间，人至少再做多少功？点人蹬地弹起瞬间，人至少再做多少功？【答案】【答案】(1)16 m(2)422.5 J例例3(2015苏苏北北四四市市模模拟拟)如如图图6所所示示装装置置由由AB，BC，CD三三段段轨轨道道组组成成，轨轨道道交交接接处处均均由由很很小小的的圆圆弧弧平平滑滑连连接接，其其中中轨轨道道AB，CD段段是是光光滑滑的的，水水平平轨轨道道BC的的长长度度s5 m，轨轨道道CD足足够够长长且且倾倾角角37，A，D两两点点离离轨轨道道BC的的高高度度分分别别为为h14.30 m，h21.35 m现现让让质质量量为为m的的小小滑滑块块自自A点点由由静静
14、止止释释放放已已知知小小滑滑块块与与轨轨道道BC间间的的动动摩摩擦擦因因数数0.5，重重力力加加速速度度g取取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.求：求：14.14.用用“分析法分析法”解多过程问题解多过程问题(3)对对小小滑滑块块运运动动全全过过程程应应用用动动能能定定理理，设设小小滑滑块块在在水水平平轨道上运动的总路程为轨道上运动的总路程为s总总有：有：mgh1mgs总总将将h1、代入得代入得s总总8.6 m故小滑块最终停止的位置距故小滑块最终停止的位置距B点的距离为点的距离为2ss总总1.4 m.答案答案(1)3 m/s(2)2 s(3)1.4 m方法提炼方法提炼1分
15、分析析法法：将将未未知知推推演演还还原原为为已已知知的的思思维维方方法法用用分分析析法法研研究究问问题题时时，需需要要把把问问题题化化整整为为零零，然然后后逐逐步步引引向向待待求求量量具具体体地地说说也也就就是是从从题题意意要要求求的的待待求求量量出出发发，然然后后按按一一定定的的逻逻辑辑思思维维顺顺序序逐逐步步分分析析、推推演演，直直到到待待求求量量完完全全可可以以用用已已知知量量表表达达为为止止因因此此，分分析析法法是是从从未未知知到到已已知知、从从整整体体到到局局部部的的思思维维过过程程2分析法的三个方面：分析法的三个方面：(1)在在空空间间分分布布上上可可以以把把整整体体分分解解为为各各个个部部分分，如如力力学学中中的隔离、电路的分解等；的隔离、电路的分解等；(2)在在时时间间上上把把事事物物发发展展的的全全过过程程分分解解为为各各个个阶阶段段，如如运运动过程可分解为性质不同的各个阶段；动过程可分解为性质不同的各个阶段；(3)对对复复杂杂的的整整体体进进行行各各种种因因素素、各各个个方方面面和和属属性性的的分分析析