当前位置:首页 >> 其它课程 >>

高一物理动能定理1


第七章 机械能
四 动能 动能定理 宣威五中 袁申洪

龙卷风

海啸

帆船

风力发电

风 车

问题:光滑水平面上一物体原来静止,质量为m, 此时动能是多少? (因为物体没有运动,所以没有动能)。 在恒定外力F作用下,物体发生一段位移s, 得到速度v(如图),这个过程中外力做功多少?物 体获得了多少动能?
V=0 F
s a v

v 1 2 Ek ? Fs ? m a ? m v 2a 2

2

一、动能
物体的动能等于它的质量跟它的速度平方 的乘积的一半。用Ek表示动能,则计算动能的 公式为: 2 k 它在国际单位制中的单位也是焦耳(J)。 一个物体处于某一确定运动状态,它的动能也 就对应于某一确定值,因此动能是状态量。

1 E ? mv 2 动能与功一样,也是标量,不受速度方向的影响

试比较下列每种情况下,甲、乙两物体的动能: (除题意中提到的物理量外,其他物理情况相同)

E甲 ? 4 E乙 ①物体甲的速度是乙的两倍; E甲 ? E乙 ②物体甲向北运动,乙向南运动; ③物体甲做直线运动,乙做曲线运动; E甲 ? E乙 ④物体甲的质量是乙的一半。 2 E甲 ? E乙
总结:动能是标量,与速度方向无关;动能与 速度的平方成正比,因此速度对动能的 影响更大。

二、动能定理
问题:将刚才推导动能公式的例子改动一下:假 设物体原来就具有速度v1,且水平面存在摩擦力f,在外 力F作用下,经过一段位移s,速度达到v2,如图,则此 过程中,外力做功与动能间又存在什么关系呢?
v1 f a F s v2

分析: 外力F做功:W1=Fs 摩擦力f做功: W2=-fs

? F-f = F合=m a 2-v 2 v 2 1 2 2 v2 -v1 =2as S=
2a

W总 ? Fs ? fs ? ( F ? f )s ? F合s 2 2 v2 ? v1 1 2 1 1 ? ma ? m v2 ? m v1 2a 2 2 ? Ek 2 ? Ek1 ? ?Ek

一、动能定理
表述:外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。 1、合外力做功。 2、外力做功之和。 动能变化
和某一过程(始末状态)相对应。

1 2 1 2 W总 ? mv 2 ? mv1 2 2
外力的总功 末状态动能 初状态动能

学会推导才能理解深刻, 知其然更要知其所以然。

三、对动能定理的理解:
a.合力对物体做的功的理解
①. W合= F合· S

cos q

s1cos s2cosq +… ②. W合=W1+W2 +…=F1· q +F2· b.标量性 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
>E ①W合>0, Ek2__ k1 ②W合<0, Ek2< __ Ek1


>0 △ Ek——



△ Ek< —— 0

3、动能定理的理解及应用要点: 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. 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,在涉及有关 的力学问题,应优先考虑应用动能定理。

应用1:恒力+直线运动
例1、 一架喷气式飞机,质量 m ? 5.0 ?103 kg ,起飞过 程中从静止开始滑跑的路程为 s ? 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F。

s F

FN

f

G

解:对飞机 s
F1

1找对象(常是单个物体) 4运动情况分析

由动能定理有
F2
3 确 定 各 力 做 功

1 2 Fs ? kmgs ? mv 2
m v2 F? ? km g 5建方程 2s 5.0 ? 103 ? 602 3 ? ? 0 . 02 ? 5 . 0 ? 10 ? 9.8 2 2 ? 5.3 ? 10

2 受 力 分 析

? 1.8 ? 10 ?N ?
4

启发:此类问题,牛顿定律和动能定理都适用,但 动能定理更简洁明了。解题步骤:1、2、3、4 、 5

应用3:曲线运动
例4、在h高处,以初速度v0向

水平方向抛出一小球,不计空
气阻力,小球着地时速度大小

为( C )

W总

1 1 2 2 ? mv 2 ? mv1 2 2

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,在涉及有关 的力学问题,优先应 用动能定理。

W总

1 1 2 2 ? mv 2 ? mv1 2 2

“三 同”:
a 、力对“物体”做功与“物体”动能变化中”物 体”要相同,即

1 2 b、由于 W ? Fs 和 E K ? mv 中的s与v跟参考系的选取 2 有关,应取

同一物体

同一参考系
c、物体做功的“过程”应与物体动能变化的“过程”一样,即

同一过程

(4)动能定理的应用步骤:
(1)明确研究对象及所研究的物理过程。

(2)对研究对象进行受力分析,并确定各力 所做的功,求出这些力的功的代数和。
(3)确定始、末态的动能。(未知量用符号 表示),根据动能定理列出方程

W总

1 1 2 2 ? mv2 ? mv1 2 2

(4)求解方程、分析结果

说明
动能的值是相对的,这是因为速度 这个物理量是相对的,对于所选不同的 参照物,速度的值是不同的,因此动能 的值也是相对的。

鸟击落飞机
我们知道,运动是相对的。当鸟儿与飞机相对而行时,虽 然鸟儿的速度不是很大,但是飞机的飞行速度很大,这样对于 飞机来说,鸟儿的速度就很大。速度越大,撞击的力量就越大。 比如一只0.45千克的鸟,撞在速度为每小时80千米的飞机 上时,就会产生 1500 牛顿的力,要是撞在速度为每小时 960 千 米的飞机上,那就要产生 21.6 万牛顿的力。如果是一只 1.8 千 克的鸟撞在速度为每小时 700千米的飞机上,产生的冲击力比 炮弹的冲击力还要大。所以浑身是肉的鸟儿也能变成击落飞机 的“炮弹”。 1962年11月,赫赫有名的“子爵号”飞机正在美国马里兰 州伊利奥特市上空平稳地飞行,突然一声巨响,飞机从高空栽 了下来。事后发现酿成这场空中悲剧的罪魁就是一只在空中慢 慢翱翔的天鹅。

在我国也发生过类似的事情。 1991 年 10 月 6 日,海南海 口市乐东机场,海军航空兵的一架“014号 ”飞机刚腾空而 起,突然,“砰”的一声巨响,机体猛然一颤,飞行员发现 左前三角挡风玻璃完全破碎,令人庆幸的是,飞行员凭着顽 强的意志和娴熟的技术终于使飞机降落在跑道上,追究原因 还是一只迎面飞来的小鸟。
瞬间的碰撞会产生巨大冲击力的事例,不只发生在鸟与 飞机之间,也可以发生在鸡与汽车之间。 如果一只 1.5千克的鸡与速度为每小时54千米的汽车相 撞时产生的力有2800多牛顿。一次,一位汽车司机开车行使 在乡间公路上,突然,一只母鸡受惊,猛然在车前跳起,结 果冲破汽车前窗,一头撞进驾驶室,并使司机受了伤,可以 说,汽车司机没被母鸡撞死真算幸运。

鸟本身速度不快,质量也不大,但相对于飞机来说,由于飞机速度 很快,所以它们相互靠近的速度很快,因此,鸟相对飞机的速度很 快,具有很大的相对动能,当两者相撞时,会造成严重的空难事故。

小结:
1. 动能:

1 2 Ek ? mv 2

1 2 1 2 W总 ? mv 2 ? mv1 2. 动能定理: 2 2

外力对物体所做的总功等 于物体动能的变化。

P126(5)、(6)

;

http://www.8cp8c.com 新浪财经

qsz28nts

的,烧水炒菜做饭都很方便。这些都是房东原先就备有的。走之前,我和你们婶子把各个房间的里里外外都收拾干净后,又给你们准备了一些 米面油盐什么的,还搬来一坛子泡菜,都放在厨房里了。喏,那还是三间南房,你们可以在里面存放柴火煤炭和其它杂物。我看到里边的柴火 和煤炭不多了,就又让人备了一些。还有啊,你们看,厨房台阶下那个高出一截儿盖着木板的大台子是一口甜水井。其他的,你们住下以后自 己看吧。好啦,咱们这就把东西都搬进去吧!”于是,大家一起动手,把所有行李包裹都搬进西侧正房的厅房里。李老乡又要打开那个放瓷器 的竹筐,说:“给你们留一些用吧,都挺好看呢!”耿正赶快挡住不让打开竹筐,说:“李叔叔,您这又是何苦呢!我们又不是居家过日子, 要好看的瓷器作啥啊!”李老乡也就不再坚持,爽快地说:“好好好,不留就不留。这样吧,你们先简单收拾一下,洗个澡。我回去告诉你们 婶子一声,让她收拾做饭。过一会儿,我再过来接你们!”耿正和耿英都说:“千万不要来接,我们自己做饭吃就行了!您刚回来,需要好好 歇息呢!”李老乡想一想,说:“那也好,你们就自己简单做点儿饭吃吃,然后休息吧。我和你们婶子明天中午备好饭菜,给你们接风洗尘!” 耿正兄妹仨都笑着点头答应了。送走李老乡后,兄妹三人返回小院儿关上门。耿正打了一桶水上来,耿直从厨房里拿出两个脸盆儿,耿英从便 包里拿出两块儿毛巾。兄妹三个简单洗手擦脸以后,耿正吩咐耿直去厨房里的大灶上生火烧水。除了需要备一些喝的开水外,大家都应该痛痛 快快地洗去这五天来的一路风尘呢。耿直高兴地答应一声,就转身去厨房收拾烧水去了。耿正和耿英也不闲着,他俩先麻利地把那两个打包有 细软的包裹打开,把所有的银子收拾在一起放好后,耿正把自己和弟弟的被褥抱到正屋西侧的卧房,耿英把自己的被褥抱到正屋东侧的卧房, 各自铺展收拾好了。然后,耿英把兄妹三人的衣服规整一番,分别放在东、西两个卧房的衣柜里。爹的那个被褥衣物大包裹,耿英用一大块布 包裹好了,立在自己卧房衣柜的一侧。一会儿,耿直过来了,说:“水烧开了!我已经给咱们每人晾了一碗,又舀出一大水罐。”耿英说: “再把大锅添满了烧着吧,咱们洗澡费水呢!”耿直说:“我已经把桶里的水都添进去了,可那个大锅还不满呢!”耿正说:“我这就去打水, 把厨房里那口大水缸也放满,咱换下来的衣服得洗呢!”耿英想一想说:“这房东真是,这台阶下就有水井,还在厨房里放那口大水缸干吗呀! 哥,你干脆把那口大水缸悠到院儿里吧,咱好用它来晒水洗衣裳,还省了烧热水呢!”耿正说:“是哩,井水洗衣裳太凉,烧热水又麻烦,正 好晒了水再洗!”说着话,耿正先提了水添满



相关文章:
高一物理动能和动能定理知识精讲.doc
高一物理动能动能定理知识精讲.doc - 高一物理动能动能定理 【本讲主要内容】 动能和动能定理 动能的概念,动能定理的应用 【知识掌握】 【知识点精析】 (一...
高一物理动能定理经典题型总结(全)
高一物理动能定理经典题型总结(全) - 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;...
高一物理动能和动能定理练习1
高一物理动能动能定理练习1_从业资格考试_资格考试/认证_教育专区。动能定理同步测试 动能定理练习一(A 组) 1. 如图 9-1,质量分别为 m1 和 m2 的两个物体...
高一物理必修2 动能定理
高一物理必修2 动能定理 - 3 动能 知识目标 一、动能 动能定理 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=?mv ,...
高一物理动能和动能定理练习题一 新课标 人教版 必修2
高一物理动能动能定理练习题一 高一物理动能动能定理练习题一 动能和动能定理 http://www.DearEDU.com A组 1.质量 10g、以 0.80km/s 飞行的子弹与质量 ...
高一级物理动能和动能定理同步练习1
高一物理动能动能定理同步练习1_从业资格考试_资格考试/认证_教育专区。动能和动能定理 同步练习 1.若物体在运动过程中受到的合外力不为零,则( A.物体的动能...
高一物理动能的改变1
高一物理动能的改变1 - 2.1《动能的改变》教案(鲁科版必修 2) 从容说课 在建立了“功是能量转化的量度”概念的基础上, 教材提出“我们在初中学过, 物体由 ...
高一物理必修一动能动能定理习题带答案
高一物理必修一动能动能定理习题带答案 - 动能定理 知识点 1:动能的概念 1.关于物体的动能,下列说法正确的是( A.质量大的物体,动能一定大 B.速度大的物体,...
高一物理动能定理经典题型总结
高一物理动能定理经典题型总结 - 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...
高一物理必修2 动能定理
高一物理必修2 动能定理_理化生_高中教育_教育专区。高一物理必修2 动能定理 动能定理练习题姓名:___ 一、选择题 1.一小球在离地高 H 处从静止开始竖直下落,...
更多相关标签: