【物理】动能和动能定理课件-2023-2024学年高一下学期物理鲁科版（2019）必修第二册

1、第3节动能和动能定理第1章功和机械能1 1、定义：物体、定义：物体因为运动而具有因为运动而具有的能量称为动能。的能量称为动能。奔驰中的汽车奔驰中的汽车奔驰中的汽车奔驰中的汽车投出的篮球投出的篮球投出的篮球投出的篮球发射出的火箭发射出的火箭发射出的火箭发射出的火箭动能的大小与什么因素有关？动能的大小与什么因素有关？滑块滑块A A由静止开始由静止开始滑下，与木块滑下，与木块B B相碰，推动木块做功相碰，推动木块做功。甲：质量不同的小球从甲：质量不同的小球从同一高度释放。同一高度释放。乙：同一小球从乙：同一小球从不同高度释放。不同高度释放。速度一定时，质量速度一定时，质量越大，动能就越大越大，动能就越大质量一定时，速度质量一定时，速度越大，动能就越大越大，动能就越大质量、速度是动能的两个影响因素质量、速度是动能的两个影响因素2 2、动能、动能 表达式：表达式：3 3、动能是、动能是标量标量，是一个，是一个状态量状态量(某一瞬间）某一瞬间），具有，具有瞬时性瞬时性4 4、动能只有、动能只有正值正值，没有负值。，没有负值。5 5、动能的、动能的改变量改变量E Ek k=E=Ek2k2-E-Ek1

2、 k1 （末（末-初）初）1 1、定义：物体、定义：物体因为运动而具有因为运动而具有的能量称为动能。的能量称为动能。单位是焦耳（单位是焦耳（J J）同一物体，同一物体，v变变Ek变变(多多选选)一一质质量量为为0.1kg的的小小球球，以以5m/s的的速速度度在在光光滑滑水水平平面面上上匀匀速速运运动动，与与竖竖直直墙墙壁壁碰碰撞撞后后以以原原速速率率反反弹弹，若若以以弹弹回回的的速速度度方方向向为为正正方方向向，则小球碰墙过程中速度的变化和动能的变化分别是则小球碰墙过程中速度的变化和动能的变化分别是()Av10m/sBv0CEk1JDEk0ADAD优化大本优化大本P18P18易错点分析易错点分析1.v变变Ek变变2.v不变不变Ek不变不变高中物理高中物理 必修必修第二册第二册 第第1章章功和机械能功和机械能第第3节节动能和动能定理动能和动能定理碰撞过程中，小球对木块做碰撞过程中，小球对木块做功，木块的动能从无到有。功，木块的动能从无到有。碰撞过程中，保龄球克服球瓶碰撞过程中，保龄球克服球瓶阻力做功，保龄球动能减少。阻力做功，保龄球动能减少。外力做功与物体动能变化有什么关系？外力做功与物

3、体动能变化有什么关系？在在光滑光滑的水平面上，的水平面上，质量为质量为m的物体，在水平恒力的物体，在水平恒力F的作用下的作用下发生一段位移发生一段位移s，速度由速度由v1增加到增加到v2，如图所示。试寻求这个，如图所示。试寻求这个过过程中程中合合外力外力做功与做功与v1、v2的关系？的关系？由功的计算公式：由功的计算公式：根据牛顿第二定律：根据牛顿第二定律：由运动学公式：由运动学公式：合外力做合外力做的功的功末动能末动能初动能初动能SW合合=Fs如果考虑摩擦力如果考虑摩擦力f f，则，则合外力合外力做功与动能的关系又如何呢？做功与动能的关系又如何呢？aSv2v1Ff根据牛顿第二定律：根据牛顿第二定律：由运动学公式：由运动学公式：由功的计算公式：由功的计算公式：W合合=Fs-fs合外力合外力做的功做的功末动能末动能初动能初动能高中物理高中物理 必修必修第二册第二册 第第1章章功和机械能功和机械能第第3节节动能和动能定理动能和动能定理二、动能定理1.文字表述：文字表述：合外力合外力对物体所做的功等于物体动能的对物体所做的功等于物体动能的改变量改变量。（末（末-初）初）3.若若合外力做正功合

4、外力做正功，物体的，物体的动能增加动能增加，若若合外力做负功合外力做负功，物体的，物体的动能减小动能减小合外力合外力做了多少功做了多少功动能变化多少动能变化多少4.适用范围：适用范围：曲线、直线运动都成立；曲线、直线运动都成立；匀速、匀变速、非匀变速都成立；恒力、变力做功都成立匀速、匀变速、非匀变速都成立；恒力、变力做功都成立功是能量转化的量度功是能量转化的量度易错点分析易错点分析2.WW合合0 0 Ek变变WW合合=E Ek k=E=Ek2k2-E-Ek1k11.WW合合=0 =0 Ek不变不变3.WW合合=0 =0 F F合合=0=0 4.WW合合0 0 F F合合 0 0 5.F F合合=0 =0 v不变不变6.F F合合 0 0 v变变(多选多选)关于物体的动能，下列说法正确的是关于物体的动能，下列说法正确的是()A物体速度变化，其动能一定变化物体速度变化，其动能一定变化B物体所受的合外力为零，其动能一定不变物体所受的合外力为零，其动能一定不变C物体的动能变化，其运动状态一定发生改变物体的动能变化，其运动状态一定发生改变D物体的速度变化越大，其动能变化一定也越物体的速度变化越大

5、，其动能变化一定也越大大BCBC优化大本优化大本P18P18关于动能定理的表达式关于动能定理的表达式WEk2Ek1，下列说法正确的是，下列说法正确的是()A公式中的公式中的W为不包含重力的其他力做的总功为不包含重力的其他力做的总功B动能定理适用于恒力做功，但不适用于变力做功动能定理适用于恒力做功，但不适用于变力做功C运运动动物物体体所所受受合合外外力力不不为为零零，则则该该物物体体一一定定做做变变速速运运动动，其其动动能能要要变变化化D公公式式中中的的Ek2Ek1为为动动能能的的变变化化量量，当当W0时时动动能能增增加加，当当W0时时动动能减少能减少D D优化大本优化大本P19P19(2022贵贵州州遵遵义义期期末末)关关于于运运动动物物体体的的受受力力、速速度度和和动动能能，下下列列说说法法正确的是正确的是()A物体受到的合外力不为零，其速度必定变化物体受到的合外力不为零，其速度必定变化B物体的动能不变，其所受的合外力必定为零物体的动能不变，其所受的合外力必定为零C物体受到的合外力对物体做功，它的速度一定变大物体受到的合外力对物体做功，它的速度一定变大D物体受到的合外力对物体不做功，

6、它的速度必定不变物体受到的合外力对物体不做功，它的速度必定不变A A优化大本优化大本P19P191(动能和动能定理动能和动能定理)下列说法正确的是下列说法正确的是()A如果物体所受合力为零，则合力对物体做的功一定为零如果物体所受合力为零，则合力对物体做的功一定为零B如果合力对物体所做的功为零，则合力一定为零如果合力对物体所做的功为零，则合力一定为零C物体在合力作用下做变速运动，动能一定发生变化物体在合力作用下做变速运动，动能一定发生变化D物体的动能不变，所受合力一定为零物体的动能不变，所受合力一定为零A A优化大本优化大本P20P20探究三动能定理的基本应用探究三动能定理的基本应用1解题步骤解题步骤(1)选取研究对象选取研究对象(通常是单个物体通常是单个物体)，明确它的运动过程。，明确它的运动过程。(2)对对研研究究对对象象进进行行受受力力分分析析，明明确确各各力力做做功功的的情情况况，求求出出外外力力做做功功的的代代数数和。（求出和。（求出W合合，即，即W总总）(3)明确物体在明确物体在初、末状态初、末状态的动能的动能Ek1、Ek2。(4)列列出出动动能能定定理理的的方方程程W总总E

7、k2Ek1，结结合合其其他他必必要要的的辅辅助助方方程程求求解解并并验验算算。动能定理的动能定理的优点优点1、动能定理、动能定理不涉及运动过程中的加速度和时间不涉及运动过程中的加速度和时间，用它来处理，用它来处理问题要比牛顿定律方便问题要比牛顿定律方便2、动能定理能够解决、动能定理能够解决变力做功和曲线运动变力做功和曲线运动问题，而牛顿运动问题，而牛顿运动解决这样一类问题非常困难解决这样一类问题非常困难3、动能定理只涉及物体运动过程的、动能定理只涉及物体运动过程的初状态与末状态初状态与末状态因此常因此常用于物体用于物体有多个运动过程，但不需要研究整个过程的中间状有多个运动过程，但不需要研究整个过程的中间状态的问题。态的问题。例例5.如如图图所所示示，轨轨道道由由水水平平轨轨道道AB和和足足够够长长的的斜斜面面轨轨道道BC平平滑滑连连接接而而成成，斜斜面面轨轨道道BC与与水水平平面面间间的的夹夹角角为为37。质质量量为为m1kg的的物物块块静静止止在在离离B点点x08m的的水水平平轨轨道道上上，物物块块与与水水平平面面和和斜斜面面间间的的动动摩摩擦擦因因数数均均为为0.50。现现在在物物块块上上作作用用一一个个大大小小F6N、方方向向水水平平向向右右的的拉拉力力，物物块块到到达达B点时撤去该拉力。点时撤去该拉力。sin370.6，cos370.8，g取取10m/s2。求：。求：(1)物块到达物块到达B点的速度大小点的速度大小vB；优化大本优化大本P19P19例例6.如图所示，一质量为如图所示，一质量为2kg的铅球从离地面的铅球从离地面2m高处自由下落，陷高处自由下落，陷入沙坑入沙坑2cm深处，求沙子对铅球的平均阻力。深处，求沙子对铅球的平均阻力。(g取取10m/s2)优化大本优化大本P20P20

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