第03节探究外力做功与物体动能变化的关系

1、第四章机械能和能量第三节探讨外力功和物体动能变化的关系，课程中2动能定理和应用，学习目标1 .从牛顿第二定律和运动学公式导出动能定理，理解动能定理的物理意义.2.应用动能定理解决简单问题动能定理1 .导出：物体的功与动能变化的关系根据一定的拉伸力f，以初始速度v1沿水平面开始运动，经过位移s速度增加到v2，物体与水平面的摩擦力始终为f .图1、(1)外力的总功： W. (2)由牛顿的第二定律得到： Ff 运动学公式：运动学公式：运动学公式：运动学公式：运动学公式：运动学公式：运动学公式：运动学公式：运动学公式：运动学公式：运动学公式：运动学公式：运动学公式：运动学公式：运动学公式质量为2 kg

2、的物体以2 m/s的速度向东移动，再加上向西的力f停止，这个外力作为物体的工作是_ .4 J，在动能定理的理解下，消灭15战斗机是中国自主开发的第一个舰载战斗机(1)歼15战斗机起飞时战斗机的动能是怎样变化的？ (2)歼15战斗机着舰时，战斗机的动能如何变化？协助战斗机做什么工作？ 添加块电缆的理由是什么？图2、答案(1)合力做正功。 动能变大。 (2)动能变小。 合力做负面工作。 往往对战斗机负面工作，使战斗机尽快停止。 1 .总结动能定理的理解，(2)W表示在这个过程中合力完成的工作，它等于各力的工作代数和。 2 .物理意义：动能定理指出合力作为物体的总功与物体动能的变化的关系，即合力作正

3、功时，物体的动能增加，合力作负功时，物体的动能减少，做多少功时，动能有多少变化3 .实质：动能定理从能量变化的角度反映力变化运动的状态时的空间累积效应。 例1以下关于运动物体的合外力功和动能、速度变化的关系，正确地说() a .物体进行变速运动，合外力不一定为零，动能必须变化b .如果合外力对物体作用，合外力必须为零c .物体的合外力功， 其速度的大小必然变化d .物体的动能不变化配合物体的外力工作，其动能一定变化，速度的大小也一定变化，c是正确的物体的动能不变，受到的外力的功必定为零，但外力不一定为零答案c是，如果对训练1 (多个选择)质点以一定的力从静止进行均等加速直线运动，则质点的动能(

4、) a .与其通过的位移成比例b .与其通过的位移的平方成比例c .与其运动的时间成比例d .与其运动的时间的平方成比例，答案AD (1)物体将几个力分别做什么工作？ 怎样寻求合力的工作？ (2)如何求出物体到达斜面下端时的速度大小？ 物体到达斜面下端时的速度大小可以用几种方法求得？ 哪个方法简单？ 图3、回答(1)表示物体受到重力、支撑力两个力的图。 1 .总结动力学问题两种解法的比较，发现应用动能定理从两种构想的对比中求解，与加速度、时间无关，运算简单，不易出错。2 .应用动能定理求解步骤(1)确定研究对象和研究过程(研究对象一般是由单一物体或相对静止物体组成的系统)。 (2)对研究对象进

5、行受力分析(注意什么样的力量工作，不工作)。 (3)决定外力对物体施加的功(注意功的正负)。 (4)确定物体的初始、终动能(动能增量注意终动能减初动能)。 (5)根据动能定理进行列式、求解。 如例2 图3所示，物体从斜面的下端以5 m静止并开始滑动，在与斜面平滑连接的水平面上滑动，物体与斜面及水平面之间的动摩擦系数均为0.4时，斜面倾斜角为37。 求出物体在水平面上滑动的距离(sin 370.6、cos 370.8 )。 图4、解析对象物体在斜面上和水平面上受到的力解析如图所示。 方法一分过程列方程式：物体滑到斜面下端时的速度大小为v，物体滑到阶段N1mgcos 37，因此f1N1mgcos 37。 由动能定理得出，答案为3.5 m，1 .动能定理应用中的研究对象一般为单一物体。 2 .动能定理的研究过程可以是运动过程的某一阶段，也可以是运动全过程。 3 .通常，当一个问题涉