动能定理
学习目标:
1、理解动能与何因素有关:知道什么是动能
2、理解动能定理及推导过程,知道动能定理的适用范围
3、会使用动能定理解决力学问题,总结动能定理的解题步骤
★基础知识:
一、动能
1、定义:物体由于 而具有的能,凡是做机械运动的物体都具有动能。
2、公式:EK= ,v是瞬时速度,动能
达式中的速度指相对地面的速度。
3、单位: ,1J=1 =1kg·m2/s2
4、标量:动能是 ,只有正值
5、动能是描述运动状态的物理量对应于物体的运动状态,是状态量。
二、动能定理
1、 对物体做的功等于物体 的改变
2、动能定理的表达式为 , 其中W应该为 EK1表示 EK2表示
3、适用范围:动能定理既适用于 也适用于 既适用于 也适用于
4、意义:动能定理揭示了外力 与 定量关系和因果关系。
巩固练习:
1、下列关于动能的说法中,正确的是( )
A、一个物体的动能总大于或等于零
B、动能相同的两个物体速度必相同
C、质量相同的两个物体,若动能相同,则速度大小必相同
D、物体所受的合外力越大,其动能就越大
2、下列说法中正确的是( )
A. 物体所受合外力对物体做功多,物体的动能就一定大
B. 物体所受合外力对物体做正功,物体的动能就一定增大
C. 物体所受合外力对物体做正功,物体的动能有可能减小
D. 物体所受合外力对物体做功多,物体的动能的变化量就一定大
3、下面关于运动物体所受合外力、合外力做功和动能变化的说法,正确的是( )
A.如果物体所受合外力为零,那么物体的动能一定不变
B.如果合外力对物体做的功为零,那么合外力一定为零
C.物体在合外力作用下做变速运动,物体的动能一定变化
D.物体的动能保待不变,该物体所受合外力不一定为零
4、关于做功和物体动能变化的关系,不正确的是( )
A.只有动力对物体做功,物体动能增加
B.只有物体克服阻力做功,它的动能减少
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
5、一质量为2kg的滑块,以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行,从某一时刻起,在滑块上作用一向右的水平力.经过一段时间,滑块的速度方向变为向右,大小为4m/s.在这段时间里水平力做的功为( )
A、0 B、8J C、16J D、32J
6、水平桌面上有一物体在一水平恒力作用下,速度由零到v和由v增加到2v两阶段水平恒力F所做的功分别为W1和W2,则W1:W2为 ( )
A.1:1; B.1:2; C.1:3; D.1:4
7、一学生用100N的力,将质量为0.5kg的球以8m/s的初速,沿水平方向踢出20m远,则该学生对球做的功是 ( )
A.200J
B.16J
C.1000J
D.无法确定
8、有两个物体a和b,其质量分别为ma和mb,且ma>mb,它们的初动能相同,若a和 b分别受到不变的阻力fa和fb的作用,经过相同的时间停下来,它们的位移分别为sa 和sb,则( )
A.fa>fb且sa<sb
B.fa>fb且sa>sb
C.fa<fb且sa<sb
D.fa<fb且sa>sb
9、两物体质量比为1:4,速度之比为4∶1,则两物体的动能之比是( )
A.1:1
B.1:4
C.4:1
D.2:l
10、质量为m的滑块沿着高为h,长为L的粗糙斜面恰能匀速下滑,在滑块从斜面顶端下滑到底端的过程中:( )
A、重力对滑块所做的功为mgh B、滑块克服阻力所做的功等于mgh
C、合力对滑块所做的功为mgh D、合力对滑块所做的功不能确定
11、如上图所示,用拉力F使一个质量为m的木箱由静止开始在水平冰道上移动了s,F与水平方向成α角,木箱与冰道间的动摩擦因数为μ,求木箱获得的速度?
12、一个子弹以水平速度500m/s射入一块固定的木板,射出时的速度为400m/s;如果子弹紧接着再射入一块同样的木板,则射出时子弹的速度为多大?
动能定理习题课
★要点深化:
1、对动能定理的理解:
(1)W总是所有外力对物体做的总功,等于所有外力对物体做功的代数和,即:W合=W1+ W2+ W3+…….特别是在全过程的各个阶段受力有变化的情况下,只要把各个力在各个阶段所做的功都按照代数和加起来,就可以得到总功.
(2)因动能定理中功和能均与参考系的选取有关,所以动能定理也与参考系的选取有关,一般以地球为参考系.
(3)动能定理适用单个物体,对于物体系统尤其是具有相对运动的物体系统不能盲目的应用动能定理.由于此时内力的功也可引起物体动能向其他形式能(比如内能)的转化.在动能定理中.总功指各外力对物体做功的代数和.这里我们所说的外力包括重力、弹力、摩擦力、电场力等.
(4)不论做什么运动形式,受力如何,动能定理总是适用的.
(5)做功的过程是能量转化的过程,动能定理中的等号“=”的意义是一种因果联系的数值上相等的符号, 它并不意谓着“功就是动能的增量”,也不意谓着“功转变成动能”,而意谓着“合外力的功是物体动能变化的原因,合外力对物体做多少功物体的动能就变化多少”.
(6)W总>0时,Ek2>Ek1,物体的动能增加;W总<0时,Ek2
分析运动过程.
②分析受力及各力做功的情况,受哪些力?每个力是否做功?在哪段位移过程中做功?正功?负功?做多少功?求出代数和.
③明确过程始末状态的动能Ek1及EK2
④列方程 W=EK2一Ek1,必要时注意分析题目的潜在条件,补充方程进行求解
巩固练习:
1、质量不等但有相同动能的两物体,在动摩擦因数相同的水平地面上滑行直到停止,则( )
A、质量大的物体滑行距离小 B、它们滑行的距离一样大
C、质量大的物体滑行时间短 D、它们克服摩擦力所做的功一样多
2、光滑水平面上的物体,在水平恒力F作用下,由静止开始运动. 经过路程L1速度达到v,又经过路程L2速度达到2v,则在L1和L2两段路程中,F对物体所做功之比为( )
A. 1:1 B. 1:2 C.1:3 D.1:4
3、一子弹以水平速度v射入一树干中,射入深度为S. 设子弹在树中运动所受阻力是恒定的,那么子弹以v/2的速度水平射入树干中,射入深度是( )
A. S B. S/2 C. EQ \F(\r(,2),2) S D.S/4
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12J B.合外力对物体做功12J
C.合外力对物体做功2J D.物体克服重力做功10 J
5、某消防队员从一平台上跳下,下落2米后双脚触地,接着他用双腿弯屈的方法缓冲,使自身重心又下降0.5米。在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为 ( )
A.自身所受重力的2倍 B.自身所受重力的5倍
C.自身所受重力的8倍 D.自身所受重力的10倍
6、一个质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点,小球在水平力
F作用下,从平衡位置P很缓慢地移动到Q点,如图所示,则力
F所做的功为 ( )
A.
B.
C.
D.
7、如图所示,一个质量m为2kg的物块,从高度h=5m、长度l=10m
的光滑斜面的顶端A由静止开始下滑,那么,物块滑到斜面底端B时
速度的大小是(不计空气阻力,g取10m/s2) ( )
A.10m/s B.10
m/s
C.100m/s D.200m/s
8、a、b、c三个物体质量分别为m、2m、3m,它们在水平路面上某时刻运动的动能相等。当每个物体受到大小相同的制动力时,它们制动距离之比是:…………………………………( )
A.1∶2∶3
B.12∶22∶32C. 1∶1∶1
D.3∶2∶1
9、一个物体自由下落,落下一半时间的动能与落地时动能之比为:………………………( )
A.1∶1
B.1∶2
C.1∶3
D.1∶4
10、汽车的额定功率为90KW,路面的阻力为f,汽车行驶的最大速度为
。则:…………( )
A.如果阻力为
,汽车最大速度为
。
B.如果汽车牵引力为原来的二倍,汽车的最大速度为2
。
C.如果汽车的牵引力变为原来的
,汽车的额定功率就变为45KW。
D.如果汽车做匀速直线运动,汽车发动机的输出功率就是90KW。
11、如图所示,物体置于倾角为37度的斜面的底端,在恒定的沿斜面向上的拉力的作用下,由静止开始沿斜面向上运动。F大小为2倍物重,斜面与物体的动摩擦因数为0.5,求物体运动5m时速度的大小。(g=10m/s2)
12、以10m/s的初速度竖直向上抛出一个质量为0.5kg的物体,它上升的最大高度为4m,设空气对物体的阻力大小不变,求物体落回抛出点时的动能
13、如图所示,一球从高出地面H米处由静止自由落下,忽略空气阻力,落至地面后并深入地下h米处停止,设球质量为m,求球在落入地面以下过程中受到的平均阻力。
14、质量为m的物体从高为h的斜面顶端自静止起下滑,最后停在平面上的B点,如图所示,若该物体从斜面顶端以初速度
沿斜面滑下,则停在平面上的C点,已知AB=BC,则物体在斜面上克服摩擦力所做的功为多少?
15如图,光滑圆弧的半径为80cm,有一质量为1.0kg的物体自A点从静止开始下滑到B点,然后又沿水平面前进4m,到达C点停止,求:
(1)物体到达B点时的速度;
(2)物体沿水平面运动的过程中摩擦力做的功;
(3)物体与水平面间的动摩擦因数。(g取10m/s2)
B
l
A
h
O
Q
P
θ
C
B
A
O
Ch
Bh
mh
Ah
h
_1203749156.unknown
_1203749162.unknown
_1203749166.unknown
_1203756311.unknown
_1203749159.unknown
_979456143.unknown
_979456144.unknown
_1174971538.unknown
_979456140.unknown
_979456141.unknown
_979456139.unknown