《(通用版)2018-2019版高考物理總復(fù)習(xí) 主題三 機(jī)械能及其守恒定律 3.6動(dòng)能和動(dòng)能定理課件 新人教版.ppt》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(通用版)2018-2019版高考物理總復(fù)習(xí) 主題三 機(jī)械能及其守恒定律 3.6動(dòng)能和動(dòng)能定理課件 新人教版.ppt(26頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、3.6動(dòng)能和動(dòng)能定理,一、動(dòng)能 1.大?。篍k______。 2.單位:國際單位制單位為______,1 J1 _________________。 3.標(biāo)矢性:動(dòng)能是_______,只有________,沒有方向。,焦耳,Nm,1 kgm2/s2,標(biāo)量,大小,思維拓展,(1)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體動(dòng)能怎樣變化? (2)動(dòng)能不變的物體是否一定處于平衡狀態(tài)? 答案(1)不變。由于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小不變,故做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體動(dòng)能保持不變。 (2)不一定。動(dòng)能不變的物體可能只是速度大小不變,如果速度方向發(fā)生改變,就不是平衡狀態(tài)了。,二、動(dòng)能定理 1.推導(dǎo):如圖1所示,物體的質(zhì)量為m,在與運(yùn)動(dòng)方
2、向相同的恒力F的作用下發(fā)生了一段位移l,速度由v1增加到v2,此過程力F做的功為W。,ma,Fl,2al,2.內(nèi)容:力在一個(gè)過程中對物體做的功,等于物體在這個(gè)過程中_____________。 3.表達(dá)式:W___________。 4.適用范圍:既適用于_______做功,也適用于______做功;既適用于_______運(yùn)動(dòng),也適用于______運(yùn)動(dòng)。,動(dòng)能的變化,恒力,Ek2Ek1,變力,直線,曲線,思維拓展,殲15戰(zhàn)機(jī)是我國自主研發(fā)的第一款艦載戰(zhàn)斗機(jī),如圖2所示: (1)殲15戰(zhàn)機(jī)起飛時(shí),合力做什么功?速度怎么變化?動(dòng)能怎么變化? (2)殲15戰(zhàn)機(jī)著艦時(shí),阻攔索對戰(zhàn)斗機(jī)做什么功?戰(zhàn)斗機(jī)的
3、動(dòng)能怎么變化?,圖2,答案(1)正功增加增加(2)負(fù)功減小,動(dòng)能、動(dòng)能定理的理解,要點(diǎn)歸納 1.動(dòng)能的“三性”,(1)相對性:選取不同的參考系,物體的速度不同,動(dòng)能也不同,一般以地面為參考系。 (2)標(biāo)量性:只有大小,沒有方向;只有正值,沒有負(fù)值。 (3)狀態(tài)量:動(dòng)能是表征物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量,與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(或某一時(shí)刻的速度)相對應(yīng)。,2.動(dòng)能變化量的理解,(1)表達(dá)式:EkEk2Ek1。 (2)物理意義:Ek0,表示動(dòng)能增加;Ek0,表示動(dòng)能減少。 (3)變化原因:力對物體做功是引起物體動(dòng)能變化的原因,合力做正功,動(dòng)能增加,合力做負(fù)功,動(dòng)能則減少。,3.動(dòng)能定理的理解:,(1)表達(dá)式:W
4、EkEk2Ek1,式中的W為外力對物體做的總功。 (2)研究對象及過程:動(dòng)能定理的研究對象可以是單個(gè)物體,也可以是相對靜止的系統(tǒng)。動(dòng)能定理的研究過程既可以是運(yùn)動(dòng)過程中的某一階段,也可以是運(yùn)動(dòng)全過程。 (3)普遍性:動(dòng)能定理雖然可根據(jù)牛頓第二定律和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式推出,但動(dòng)能定理本身既適用于恒力作用過程,也適用于變力作用過程;既適用于物體做直線運(yùn)動(dòng)的情況,也適用于物體做曲線運(yùn)動(dòng)的情況。,精典示例 例1 下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體所受合力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系正確的是(),A.如果物體所受合力為0,則合力對物體做的功一定為0 B.如果合力對物體所做的功為0,則合力一定為0 C.物體在合力作用下做變速運(yùn)動(dòng),
5、動(dòng)能一定發(fā)生變化 D.物體的動(dòng)能不變,所受合力一定為0,解析由功的定義可知,選項(xiàng)A正確;如果合力做的功為0,但合力不一定為0,例如物體的合力和運(yùn)動(dòng)方向垂直而不做功,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;物體做變速運(yùn)動(dòng)可能是速度方向變化而速度大小不變,所以,做變速運(yùn)動(dòng)的物體,動(dòng)能可能不變,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;物體動(dòng)能不變,只能說合力不做功,但合力不一定為0,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案A,方法總結(jié),(1)動(dòng)能與速度的變化關(guān)系:動(dòng)能是標(biāo)量,速度是矢量,當(dāng)動(dòng)能發(fā)生變化時(shí),物體的速度(大小)一定發(fā)生了變化,當(dāng)速度發(fā)生變化時(shí),可能僅是速度方向的變化,物體的動(dòng)能可能不變。 (2)合力的功與動(dòng)能變化的關(guān)系:合力做功不為零,合力一定不為零,物體的動(dòng)能一
6、定發(fā)生變化,速度大小一定變化;合力做功為零,物體的動(dòng)能一定不發(fā)生變化,但速度大小不變,方向可發(fā)生變化。,針對訓(xùn)練1 有一質(zhì)量為m的木塊,從半徑為r的圓弧曲面上的a點(diǎn)滑向b點(diǎn),如圖3所示。如果由于摩擦使木塊的運(yùn)動(dòng)速率保持不變,則以下敘述正確的是(),A.木塊所受的合力為零 B.因木塊所受的力對其都不做功,所以合力做的功為零 C.重力和摩擦力的合力做的功為零 D.重力和摩擦力的合力為零,圖3,解析物體做曲線運(yùn)動(dòng),速度方向變化,加速度不為零,故合力不為零,A錯(cuò)誤;速率不變,動(dòng)能不變,由動(dòng)能定理知,合力做的功為零,而支持力始終不做功,重力做正功,所以重力做的功與摩擦力做的功的代數(shù)和為零,但重力和摩擦力
7、的合力不為零,C正確,B、D錯(cuò)誤。 答案C,動(dòng)能定理的應(yīng)用,要點(diǎn)歸納 1.應(yīng)用動(dòng)能定理解題的步驟,(1)選取研究對象,明確并分析運(yùn)動(dòng)過程,這個(gè)過程可以是單一過程,也可以是全過程。 (2)對研究對象進(jìn)行受力分析。(注意哪些力做功或不做功) (3)寫出該過程中合力做的功,或分別寫出各個(gè)力做的功(注意功的正負(fù))。如果研究過程中物體受力情況有變化,要分別寫出該力在各個(gè)階段做的功。 (4)寫出物體的初、末動(dòng)能。 (5)按照動(dòng)能定理列式求解。(注意動(dòng)能增量是末動(dòng)能減初動(dòng)能),2.動(dòng)力學(xué)問題兩種解法的比較,兩種思路對比可以看出應(yīng)用動(dòng)能定理解題不涉及加速度、時(shí)間,不涉及矢量運(yùn)算,運(yùn)算簡單,不易出錯(cuò)。,精典示例
8、 例2 如圖4所示,物體沿曲面從A點(diǎn)無初速度滑下,滑至曲面的最低點(diǎn)B時(shí),下滑的高度為5 m,速度為6 m/s,若物體的質(zhì)量為 1 kg。則下滑過程中物體克服阻力所做功為(g取10 m/s2)(),A.50 J B.18 J C.32 J D.0 J,圖4,答案C,例3 如圖5所示,物體在離斜面底端5 m處由靜止開始下滑,然后滑上由小圓弧與斜面連接的水平面,若物體與斜面及水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.4,斜面傾角為37。求物體能在水平面上滑行的距離。(sin 370.6,cos 370.8),圖5,解析對物體在斜面上和水平面上受力分析如圖所示。,答案3.5 m,針對訓(xùn)練2 某人把質(zhì)量為
9、0.1 kg的一塊小石頭,從距地面為5 m的高處以60角斜向上拋出,拋出時(shí)的初速度大小為10 m/s,則當(dāng)石頭著地時(shí),其速度大小約為(g取10 m/s2,不計(jì)空氣阻力)(),A.14 m/s B.12 m/s C.28 m/s D.20 m/s,答案A,1.(多選)一物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí),下列說法正確的有(),A.合力一定對物體做功,使物體動(dòng)能改變 B.物體所受合力一定不為零 C.合力一定對物體做功,但物體動(dòng)能可能不變 D.物體加速度一定不為零,解析物體的速度發(fā)生了變化,則合力一定不為零,加速度也一定不為零,B、D正確;物體的速度變化,可能是大小不變,方向變化,故動(dòng)能不一定變化,合力不一定做功,A
10、、C錯(cuò)誤。 答案BD,2.(多選)某人用手將1 kg的物體由靜止向上提起1 m,這時(shí)物體的速度為2 m/s(g取10 m/s2),則下列說法正確的是(),A.手對物體做功12 JB.合力做功2 J C.合力做功12 JD.物體克服重力做功10 J,答案ABD,3.甲、乙兩輛汽車的質(zhì)量之比m1m221,它們剎車時(shí)的初動(dòng)能相同,若它們與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,則它們滑行的距離之比s1s2等于(),A.11 B.12 C.14 D.41 解析對兩輛汽車由動(dòng)能定理得:m1gs10Ek, m2gs20Ek,s1s2m2m112,B正確。 答案B,4.質(zhì)量為m的物體靜止在水平桌面上,它與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,物體在水平力F作用下開始運(yùn)動(dòng),發(fā)生位移x1時(shí)撤去力F,問物體還能運(yùn)動(dòng)多遠(yuǎn)?,解析研究對象:質(zhì)量為m的物體。 研究過程:從靜止開始,先加速,后減速至零。 受力分析、運(yùn)動(dòng)過程草圖如圖所示,其中物體受重力(mg)、水平外力(F)、彈力(FN)、滑動(dòng)摩擦力(Ff),設(shè)加速位移為x1,減速位移為x2。,