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1、动能和动能定理学案提取尘封的记忆：初中我们曾对动能这一概念有简单、 定性的了解，知道物体而具有的能叫动能，物体的动能跟物体的和有关系。设疑：那么，物体的动能跟它们有什么定量关系呢？方法：我们知道，功与能密切相关。我们可以通过做功的多少来定量地确定动能。外力对物体做功使物体运动而具有动能，下面我们就通过这个途径研究一个运动物体的动能是多少。问题情景1:如图所示，一个物体的质量为叫 初速度为v1,在与运动方向相同的恒力 F （不 计摩擦阻力）的作用下发生一段位移S,速度增大到V2,则： 力F对物体所做的功多大？与a 害匕 物体的加速度多大？F a F <m -； a 物体的初速、末速、位移之
2、间有什么关系？“ s >1 结合上述三式你能综合推导得到什么样的式子？解析：力对物体做的功为： W = 根据牛顿第二定律有 根据运动学公式有 W=分析概括：合力F所做的功等于 这个物理量的变化；又据功能关系，F所做的功等于物体的变化，所以在物理学中就用 这个量表示物体的动能。一、动能1、 定义式：，文字表达：动能等于物体 与物体的二次方的乘积的 。2、单位：;3、 说明：动能是状态量，与物体的运动状态有关，在动能的表达式中，v应为对应时刻 的瞬时速度；动能是标量，动能与功一样，只有大小，没有方向，是标量。而且动能的数 值始终大于零，不可能取负值；小试牛刀：试比较下列每种情况下，甲、乙两物
3、体的动能（其他情况相同） 物体甲的速度是乙的两倍； 物体甲向北运动，乙向南运动； 物体甲做直线运动，乙做曲线运动； 物体甲的质量是乙的一半11讨论：在上述问题情景1中W =_mv 2 -mv2可以写成动能形式为： 22公式中W表示的功，如果物体受到几个力的共同作用，W表示各个力做功的； Ek2表示物体的 动能；Ek1表示物体的 动能。 得到：二、动能定理1、内容：2、表达式：3、 说明：动能定理揭示了物体的动能变化与外力功的关系，当合力对物体做正功时， 末动能大于初动能，动能增加；当合力对物体做负功时，末动能小于初动能，动能减少；当 合外力的功等于零时，初、末状态的动能相等。 动能定理中的功应
4、包括一切外力的功，而且在某一过程中，各力的功可以是同时的，也可以是不同阶段的。 动能定理既适合于恒力做功，也适合于变力做功，既适用于直线运动， 也适用于曲线运动。 在中学阶段，动能定理的研究对象是单个质点，它反映功这个过程量和动能这个状态量之间的关系，动能定理表示了过程量等于状态量的改变量的关系。给出了力对空间累积的结果。 动能定理是标量式，式中的功和动能必须是相对于同一惯性参考系的。【例题】一架喷气式飞机，质量5X 103 kg,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为 s= 5.3 X 102m时，达到起飞速度 v = 60 m /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
5、.02）。求飞机受到的牵引力解：飞机的初动舷E上末动能址=寺2 合力F做的觀覧=巩.根据动能定理.有合力F为牵引力F豪和阻力之差而陽力和軍力的关系为FjEgl其中艮=6 03 所以辛kmg代人上式后解岀把数值代人后得到F辛=1- 8X 1O4 1ST飞机受到的奉引力是1. 8X1OJ Z用动能定理解题的步骤： 确定研究对象及所研究的物理过程； 分析物体受力情况，明确各个力是否做功，做正功还是做负功，进而明确合外力的功; 确定始、末态的动能。（未知量用符号表示）; 根据动能定理列方程； 求解方程、分析结果。随堂练习、选择题1 如图1所示，一木块放在光滑水平面上，一子弹水平射入木块中，射入 深度为
6、d,平均阻力为f 设木块离原点s远时开始匀速前进，下列判断正确的 是A. 功fs量度子弹损失的动能B. f (s + d)量度子弹损失的动能C. fd量度子弹损失的动能D. fd量度子弹、木块系统总机械能的损失2 下列关于运动物体所受的合外力、合外力做功和动能变化的关系，正确 的是A. 如果物体所受的合外力为零，那么，合外力对物体做的功一定为零B. 如果合外力对物体所做的功为零，则合外力一定为零C. 物体在合外力作用下作变速运动，动能一定变化D. 物体的动能不变，所受的合外力必定为零3. 关于做功和物体动能变化的关系，不正确的是 A. 只要动力对物体做功，物体的动能就增加B只要物体克服阻力做功
7、，它的动能就减少C外力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差D.动力和阻力都对物体做功，物体的动能一定变化4. 一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m这时物体的速度2 m/s，则下列说法正确的是A.手对物体做功12JB .合外力对物体做功12JC.合外力对物体做功2JD.物体克服重力做功10 J5如图2所示，汽车在拱型桥上由A匀速率地运动到B,以下说法正确的 是A.牵引力与摩擦力做的功相等B. 牵引力和重力做的功大于摩擦力做的功C. 合外力对汽车不做功D. 重力做功的功率保持不变團3&如圏漸示，在高为H的平台上以初速呵拋出一质量为m的小球，不计 空气阻力，当它到达离抛出
8、点的竖直距离为 h的B点时，小球的动能增量为。 A. 7；mvoB. -nwj +mghC mgH - mgh D mgh7. 光滑水平面上，静置一总质量为 M的小车，车板侧面固定一根弹簧，水 平车板光滑.另有质量为m的小球把弹簧压缩后，再用细线拴住弹簧，烧断细线 后小球被弹出，离开车时相对车的速度为 v，则小车获得动能是12“1 尬'zA.B. v322 M1 Mm3 .1 Mm3 .C盂vD, -z v2 (M-m)32(M + m)38. 物体在水平恒力作用下，在水平面上由静止开始运动当位移s时撤去F，物体继续前进3s后停止运动，若路面情况相同，则物体的摩擦力和最大动能是 FB.
9、 f 亍工比 Fs 厂 F厂3FsD- f 4k = FC.f 亍 4Fsf = 4 = T、填空题10颗子弹速度为v时，刚好打穿一块钢板，那么速度为 2v时，可打穿 块同样的钢板，要打穿n块同样的钢板，子弹速度应为 。11. 质量为1kg的物体从倾角为30°的光滑斜面上由静止开始下滑，重力 在前3s内做功J,平均功率V；重力在第3s内做功J,平均功率V；物体沿斜面滑完3s时重力的瞬时功率 W12. 质量为m的跳水运动员以高为H的跳台上的速率町起跳，落水时的速率为乃，运动中遇有空气阻力。那么运动员起跳时做功是，在空气中克服空气阻力所做的功是。13 .地面上有一钢板水平放置，它上方 3
10、m处有一钢球质量m=1kg 収丘运黃|出,三二3壬亍.r小不变的空气阻力f=2N，小球与钢板相撞时无机械能损失，小球最终 停止运动时，它所经历的路程E =* (g= 10m/?)三、计算题14. 质量为m的滑块，由仰角9 =30。的斜面底端A点沿斜面上滑，如图4 所示，已知滑块在斜面底时初速度vo=4m/s,滑块与接触面的动摩擦因数均为 0.2， 且斜面足够长，求滑块最后静止时的位置。15. 如图5所示，质量为m小球被用细绳经过光滑小孔而牵引在光滑水平面上做圆周运动，拉力为耳值吋，匀速转动，半径为R带当细廻二二 WPFi击匚二日 T-I匚，验土S.拉力F所 做的功.16. 如图6所示，M=2k
11、g的小车静止在光滑的水平面上.车面上 AB段是长L=1m的粗糙平面，BC部分是半径R=0.4m的光滑1/4圆弧轨道，今有一质量m=1kg的金属块静止在车面的A端金属块与AB面的动摩擦因数卩=0.3 若给A施加 一水平向右、大小为l=5N s的瞬间冲量，求小车能获得的最大速度（g取m/s2）图6答案一、选择题:1. BD 2. A 3 . ABD 4 ACD 5 C6. D 7. D 8 . D、填空题11. 112.5 , 37.5 , 62.5 , 62.5 , 751 2 1 2 112* mvL , mvj + mgH + 13. 16m三、计算题14. SAC=1.21m16. 3m/s