與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)
思考與討論：物體的動(dòng)能與哪些因素有關(guān)？是什么樣的關(guān)系？
結(jié)論：物體的質(zhì)量越大，速度越大，它的動(dòng)能就越大。
思考：動(dòng)能與物體的質(zhì)量和速度之間有什么定量的關(guān)系呢？
情景一：在光滑水平面上質(zhì)量為m的物體，在與運(yùn)動(dòng)方向總相同的恒力F的作用下發(fā)生一段位移l，速度由v1增加到v2，如圖所示。試尋求這個(gè)過程中外力做的功與v1、v2的關(guān)系？
情景二：在粗糙水平面上質(zhì)量為m的物體，物體所受摩擦力恒為f，在與運(yùn)動(dòng)方向總相同的恒力F的作用下發(fā)生一段位移l，速度由v1增加到v2，如圖所示。試尋求這個(gè)過程中外力做的功與v1、v2的關(guān)系？
初態(tài)和末態(tài)的表達(dá)式均為“mv2/2”，這個(gè)“mv2/2”代表什么？
3.單位：在國際單位制中是焦耳，符號(hào)為J。1 kg(m/s)2＝1 N·m＝1 J。
4.動(dòng)能是標(biāo)量，且只有正值，動(dòng)能只與物體的速度大小有關(guān)，與速度方向無關(guān)。5.動(dòng)能是狀態(tài)量。V是瞬時(shí)速度，在某一時(shí)刻，物體具有一定的速度，也就具有一定的動(dòng)能。6.動(dòng)能具有相對(duì)性，對(duì)不同的參考系，物體速度有不同的瞬時(shí)值，也就具有不同的動(dòng)能，一般都以地面為參考系研究物體的運(yùn)動(dòng)。
1.內(nèi)容：外力在一個(gè)過程中對(duì)物體做的功，等于物體在這個(gè)過程中動(dòng)能的變化。
2.公式：W=Ek2－Ek1 如果物體受到幾個(gè)力的共同作用，W即為合力做的功，它等于各個(gè)力做功的代數(shù)和。
3.物意：動(dòng)能定理指出了合外力對(duì)物體所做的總功與物體動(dòng)能變化之間的關(guān)系，即若合外力做正功，物體的動(dòng)能增加，若合外力做負(fù)功，物體的動(dòng)能減小，做了多少功，動(dòng)能就變化多少。
4.實(shí)質(zhì)：動(dòng)能定理從能量變化的角度反映了力改變運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)在空間上的累積效果。
5.適用范圍：動(dòng)能定理是物體在恒力作用下，并且做直線運(yùn)動(dòng)的情況下得到的，當(dāng)物體受到變力作用，或者做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以采用把整個(gè)過程分成許多小段，也能得到動(dòng)能定理。
【例題1】一架噴氣式飛機(jī)，質(zhì)量m =7.0×104kg，起飛過程中從靜止開始滑跑.。當(dāng)位移l達(dá)到2.5×103m時(shí)，速度達(dá)到起飛速度 v =80m/s，飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)所受重力的1/50。g取10m/s2，求飛機(jī)受到的牽引力。
解：設(shè)飛機(jī)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，受到重力、支持力、牽引力和阻力作用 根據(jù)牛頓第二定律：F合=F-kmg=ma 由v2-02=2al得：a=v2/2l 由以上兩式得：F=1.04×105N
方法一：利用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式
F=1.04×105N
應(yīng)用動(dòng)能定理解題的步驟：
【例題2】人們有時(shí)用“打夯”的方式把松散的地面夯實(shí)（如圖）。設(shè)某次打夯符合以下模型：兩人同時(shí)通過繩子對(duì)重物各施加一個(gè)力，力的大小均為300N，方向都與豎直方向成370，重物離開地面30cm后人停止施力，最后重物自由下落把地面砸深2cm。已知重物的質(zhì)量為50kg，g取10m/s2，cs370=0.8。求：（1）重物剛落地時(shí)的速度是多大？（2）重物對(duì)地面的平均沖擊力是多大？
解：(1)兩根繩子對(duì)重物的合力大小為：
故甲至丙只有繩子的拉力做功，由動(dòng)能定理得：
（2）由丙到丁的過程中，由動(dòng)能定理得：

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高中物理人教版 (2019)必修 第二冊(cè)電子課本

3 動(dòng)能和動(dòng)能定理

版本： 人教版 (2019)

年級(jí)： 必修 第二冊(cè)

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