動能和動能定理高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊

第八章第3節(jié)：動能和動能定理新課導(dǎo)入龍卷風(fēng)海嘯你能用物理知識來解釋龍卷風(fēng)和海嘯的危害為什么如此之大嗎？龍卷風(fēng)和海嘯具有的能量是什么形式的能量呢？思考討論請同學(xué)們觀看視頻后思考與討論以下問題：(1)物體由于運動而具有能量，物體高空墜落后具有什么能量？這個能量和什么因素有關(guān)？(2)墜落過程中外力是否做功？(3)物體高空墜落后具有動能，動能與質(zhì)量、速度有關(guān)；墜落過程中外力做功，速度變化。那么外力做功多少與物體的速度變化具有怎么樣的關(guān)系呢？動能的表達(dá)式一個質(zhì)量m的雞蛋，從某高度處以速度v1豎直向下拋出，不計空氣阻力，經(jīng)過一段時間速度變?yōu)関2，試尋求這個過程中合外力做的功與v1、v2的關(guān)系？問題1？動能的表達(dá)式【解析】根據(jù)牛頓第二定律有:

速度與位移的關(guān)系式：WF＝Fl整理得：

F＝ma把F、l的表達(dá)式代入：動能的表達(dá)式一個質(zhì)量m的雞蛋，從某高度處以速度v1豎直向下拋出，空氣阻力恒為f,經(jīng)過一段時間速度變?yōu)関2，試尋求這個過程中合外力做的功與v1、v2的關(guān)系？問題2？動能的表達(dá)式【解析】根據(jù)牛頓第二定律有:

速度與位移的關(guān)系式：整理得：

F-f＝ma把F、l的表達(dá)式代入：W合＝(F-f)l動能的表達(dá)式一個質(zhì)量m的雞蛋，從某高度處A點以速度v1豎直向下拋出，空氣阻力變化,經(jīng)過一段時間到B點速度變?yōu)関2，試尋求這個過程中合外力做的功與v1、v2的關(guān)系？問題3？動能的表達(dá)式分析：可以通過無限分割的思想，將從A到B的位移分成很多段，每一小段位移都非常小。在每一小段中，物體受到的外力F可以看作在恒力作用下的直線運動。對每一段有：…………則此過程中合外力所做的功為：W=W1+W2+……+Wn1.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(dá)式：4.標(biāo)量：遵從算數(shù)運算法則，且只有正值。5.狀態(tài)量:對應(yīng)某一時刻或某一位置，且動能具有相對性。動能的表達(dá)式做勻速圓周運動的物體動能是否變化？鞏固提升2016年8月16日，我國成功發(fā)射首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星“墨子號”，它的質(zhì)量為631kg，某時刻它的速度大小為7.6km/s，此時它的動能是多少？1.內(nèi)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(dá)式：W合＝ΔEk動能定理動能定理3.物理意義：動能定理指出了合外力對物體所做的總功與物體動能變化之間的關(guān)系(1)合力做正功，即W合＞０，Ek2＞Ek1

，動能增大；(2)合力做負(fù)功，即W合＜０，Ek2＜Ek1，動能減小。4.適用范圍：既適用于恒力做功，也適用于變力做功；既適用于直線運動，也適用于曲線運動。【例題】一架噴氣式飛機(jī)，質(zhì)量m為7.0×104kg，起飛過程中從靜止開始滑跑。當(dāng)位移

l達(dá)到2.5×103m時，速度達(dá)到起飛速度80m/s。在此過程中，飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)所受重力的1/50。g取10m/s2，求飛機(jī)平均牽引力的大小。F牽F阻lxov例題分析

例題分析鞏固提升

例題分析1.認(rèn)真審題，確定研究對象。2.通過受力分析和運動分析對物理情景進(jìn)行分析，畫出物體運動的示意圖。3.確定研究過程及始末狀態(tài)，分析該過程中各力做的功及始末狀態(tài)動能的變化量。4.根據(jù)動能定理列方程，然后求解。并對結(jié)果進(jìn)行必要的討論。解題步驟鞏固提升人們有時用“打夯”的方式把松散的地面夯實。設(shè)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320N，方向都與豎直方向成37°，重物離開地面30cm后人停止施力，最后重物自由下落把地面砸深2cm。已知重物的質(zhì)量為50kg，g取10m/s2，cos37°＝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？甲乙丙丁解：（1）兩根繩子對重物的合力F合＝2Fcos37°＝2×320×0.8N＝512N