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第七节 动能 动能定理
活动一:回忆前面所学知识并推导动能的表达式
1.探究功与速度变化的关系实验得出的结论是W与 成正比,猜想动能的表达式可能包含 因子。
2.动能表达式的推导
练习:如图某物体质量为m,在恒力F的作用下发生的位移为L,力的方向与物体运动方向相同,物体速度由V1增加到V2,求力F做的功。
L
F
F
3.动能的表达式 ,动能是 (标量或矢量),单位是 。
例11970年我国发射的第一颗人造地球卫星,质量约为170kg,运动速度为约7km/s,求它的动能。
活动二:阅读课本,完成以下填空
1.动能定理的表达式为 。
2.内容:力在一个过程中对物体所做的 ,等于物体在这个过程中 的变化。
3.解释:EK1表示初动能,EK2表示末动能.
几个力共同作用与物体时,W指合力做的功,或者为各个力做功的代数和。
4.功与动能的关系
⑴力做正功,动能
⑵力做负功,动能
⑶力做功多少与动能变化量的关系 。
例2:对动能定理的理解
1、两个物体相比,速度大的物体一定动能大吗?
2、质量是10g,以1000m/s的速度飞行的子弹,与质量是50kg、以10m/s的速度奔跑的运动员,二者相比哪个动能大?
3、初动能为30J,末动能为20J,其动能变化量是10J吗?
4.一质量为2 kg的滑块,以4 m/s的速度在光滑的水平面上向左滑行,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4 m/s,在这段时间里水平力做的功为( )
A.0 B.8J C.16J D.32 J
活动三:动能定理的应用
例3一架喷气式飞机,质量m=5.0×103kg,起飞过程由静止开始滑跑。当位移达到l=5.8×102m时,速度达到起飞速度v=60m/s。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍。求飞机受到的牵引力。
解法一(牛顿运动定律):
解法二(动能定理):
总结用动能定理解题的要点、步骤:
应用动能定理解题的优越性:
动能定理不涉及运动过程中的_______和______,用它来处理问题要比牛顿定律方便.
例4:F=10N的力使一个质量为1Kg的木箱由静止开始在水平冰道上移动了5m,拉力F跟木箱前进的方向的夹角为370,木箱与冰道间的摩擦因数为0.1,求木箱获得的速度?
F
例5: 某人从距地面25m高处水平抛出一小球,小球质量100g,出手时速度大小为10m/s,落地时速度大小为16m/s,取g=10m/s2,试求:
(1)人抛球时对小球做多少功?
(2)小球在空中运动时克服阻力做功多少?
例6: 一物体静止在不光滑的水平面上,已知m=1 kg,μ=0.1,现用水平外力F=2 N拉其运动5 m,后立即撤去水平外力F,求其还能滑多远?(g取10 m/s2)
即时巩固:
1.关于动能的理解,下列说法正确的是( )
A.一般情况下,中的v是相对于地面的速度
B.动能的大小由物体的质量和速率决定,与物体的运动方向无关
C.物体以相同的速率向东和向西运动,动能的大小相等,方向相反
D.当物体以不变的速率做曲线运动时其动能不断变化
2.某人用手将一质量为1 kg的物体由静止向上提升1 m,这时物体的速度为2 m/s,则下列说法中错误的是(g取10 m/s2)( )
A.手对物体做功12 J B.合外力对物体做功12 J
C.合外力对物体做功2 J D.物体克服重力做功10 J
3.一质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点。小球在水平力F的作用下,从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点,力F所做的功为( )[来源科
网]A.mglcosθ B.Flsinθ
C.mgl (1-cosθ) D.Flcosθ
4. 质量为50kg的游泳运动员,从离水10m高的跳台上以4m/s的速度跳出。求:⑴运动员起跳时作了多少功?
⑵若不计空气阻力,运动员入水时的速度是多少?
⑶若该运动员落水时的速度为13m/s,则他克服空气阻力作了多少功?
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