2017-2018学年高中物理（人教版,必修二）同步课件+学业分层测评+教师用书 第7章 7 动能和动能定理 （3份打包）

7.动能和动能定理 学 习 目 标 知 识 脉 络 1.知道动能的概念及定义式，会比较、计算物体的动能. 2.理解动能定理的推导过程、含义及适用范围，并能灵活应用动能定理分析问题．(重点) 3.掌握利用动能定理求变力的功的方法．(重点、难点) 动能的表达式 1．定义 物体由于运动而具有的能量． 2．表达式 Ek＝mv2. 3．单位 与功的单位相同，国际单位为焦耳． 1 J＝1_kg·m2·s－2. 4．物理量特点 (1)具有瞬时性，是状态量． (2)具有相对性，选取不同的参考系，同一物体的动能一般不同，通常是指物体相对于地面的动能． (3)是标量，没有方向，Ek≥0. 1．两个物体中，速度大的动能也大．(×) 2．某物体的速度加倍，它的动能也加倍．(×) 3．做匀速圆周运动的物体的动能保持不变．(√) 图7­7­1 (1)滑雪运动员从坡上由静止开始匀加速下滑，运动员的动能怎样变化？ 【提示】　增大． (2)运动员在赛道上做匀速圆周运动，运动员的动能是否变化？ 【提示】　不变． 歼­15战机是我国自主研发的第一款舰载战斗机，如图7­7­2所示： 图7­7­2 探讨1：歼­15战机起飞时，合力做什么功？速度怎么变化？动能怎么变化？ 【提示】　歼­15战机起飞时，合力做正功，速度、动能都不断增大． 探讨2：歼­15战机着舰时，动能怎么变化？合力做什么功？增加阻拦索的原因是什么？ 【提示】　歼­15战机着舰时，动能减小．合力做负功．增加阻拦索是为了加大对飞机的阻力． 1．动能的特征 (1)是状态量：与物体的运动状态(或某一时刻的速度)相对应． (2)具有相对性：选取不同的参考系，物体的速度不同，动能也不同，一般以地面为参考系． (3)是标量：只有大小，没有方向；只有正值，没有负值． 2．动能的变化 (1)ΔEk＝为物体动能的变化量，也称作物体动能的增量，表示物体动能变化的大小． mv－mv (2)动能变化的原因： 合力对物体做功是引起物体动能变化的原因，合力做功的过程实质上是其他形式的能与动能相互转化的过程，转化了多少由合力做了多少功来度量． 1．在水平路面上，有一辆以36 km/h行驶的客车，在车厢后座有一位乘客甲，把一个质量为4 kg的行李以相对客车5 m/s的速度抛给前方座位的另一位乘客乙，则行李的动能是(　　) A．500 J　　　　　　 B．200 J C．450 J D．900 J 【解析】　行李相对地面的速度v＝v车＋v相对＝15 m/s，所以行李的动能Ek＝mv2＝450 J，选项C正确． 【答案】　C 2．质量为2 kg的物体A以5 m/s的速度向北运动，另一个质量为0.5 kg的物体B以10 m/s的速度向西运动，则下列说法正确的是(　　) 【导学号：50152125】 A．EkA＝EkB B．EkA>EkB C．EkA<EkB D．因运动方向不同，无法比较动能 【解析】　根据Ek＝mv2知，EkA＝25 J，EkB＝25 J，而且动能是标量，所以EkA＝EkB，A项正确． 【答案】　A 3．两个物体质量比为1∶4，速度大小之比为4∶1，则这两个物体的动能之比(　　) A．1∶1　　　B．1∶4 C．4∶1　　　D．2∶1 【解析】　由动能表达式Ek＝2＝4∶1，C对．×2＝·＝mv2得 【答案】　C 动能与速度的三种关系 (1)数值关系：Ek＝mv2，速度v越大，动能Ek越大． (2)瞬时关系：动能和速度均为状态量，二者具有瞬时对应关系． (3)变化关系：动能是标量，速度是矢量．当动能发生变化时，物体的速度(大小)一定发生了变化，当速度发生变化时，可能仅是速度方向的变化，物体的动能可能不变． 动能定理 1．动能定理的内容 力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化． 图7­7­3 2．动能定理的表达式 (1)W＝. mv－mv (2)W＝Ek2－Ek1. 说明：式中W为合外力做的功，它等于各力做功的代数和． 3．动能定理的适用范围 不仅适用于恒力做功和直线运动，也适用于变力做功和曲线运动情况． 1．外力对物体做功，物体的动能一定增加．(×) 2．动能定理中的W为合力做的功．(√) 3．汽车在公路上匀速行驶时，牵引力所做的功等于汽车的动能．(×) 骑自行车下坡时，没有蹬车，车速却越来越快，动能越来越大，这与动能定理相矛盾吗？ 图7­7­4 【提示】　不矛盾．人没蹬车，但重力却对人和车做正功，动能越来越大． 如图7­7­5所示，物体(可视为质点)从长为L、倾角为θ的光滑斜面顶端由静止滑下． 图7­7­5 探讨1：物体受几个力作用？各做什么功？怎么求合力的功？ 【提示】　物体受重力、支持力两个力作用．重力做正功，支持力不做功．合力做的功W合＝mgLsin θ. 探讨2：