3、说明:①动能定理揭示了物体的动能变化与外力功的关系,当合力对物体做正功时,末动能大于初动能,动能增加;当合力对物体做负功时,末动能小于初动能,动能减少;当合外力的功等于零时,初、末状态的动能相等。
②动能定理中的功应包括一切外力的功,而且在某一过程中,各力的功可以是同时的,也可以是不同阶段的。
③动能定理既适合于恒力做功,也适合于变力做功,既适用于直线运动,也适用于曲线运动。
④在中学阶段,动能定理的研究对象是单个质点,它反映功这个过程量和动能这个状态量之间的关系,动能定理表示了过程量等于状态量的改变量的关系。给出了力对空间累积的结果。
⑤动能定理是标量式,式中的功和动能必须是相对于同一惯性参考系的。
[例题]一架喷气式飞机,质量m=5×103 kg,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s=5.3×102m时,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(k=0.02)。求飞机受到的牵引力
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用动能定理解题的步骤:
①确定研究对象及所研究的物理过程;
②分析物体受力情况,明确各个力是否做功,做正功还是做负功,进而明确合外力的功;
③确定始、末态的动能。(未知量用符号表示);
④根据动能定理列方程;
⑤求解方程、分析结果。
随堂练习
2、 表达式:_________________
1、 内容:_________________________________________________________________
3、说明:①动能是状态量,与物体的运动状态有关,在动能的表达式中,v应为对应时刻的瞬时速度;②动能是标量,动能与功一样,只有大小,没有方向,是标量。而且动能的数值始终大于零,不可能取负值;
小试牛刀:试比较下列每种情况下,甲、乙两物体的动能(其他情况相同)
①物体甲的速度是乙的两倍;
②物体甲向北运动,乙向南运动;
③物体甲做直线运动,乙做曲线运动;
④物体甲的质量是乙的一半
讨论:在上述问题情景1④中
可以写成动能形式为:________________.
公式中W表示___________的功,如果物体受到几个力的共同作用,W表示各个力做功的_______;EK2表示物体的___动能;EK1表示物体的______动能。 得到:
2、单位: _______;
1、定义式:______,文字表达:动能等于物体____与物体_____的二次方的乘积的_____。
12.一物体做直线运动的速度方程为vt=2t+4.
(1)说明方程中各字母或数字的物理意义.
(2)在图2-2-9中画出物体运动的v-t图象.
. (1) vt为末速度,t为运动时间,2表示物体运动的加速度为2m/s2方向与初速度相同,4表示物体运动的初速度为4 m/s
(2)图象略
11.质点在直线上作匀变速直线运动,如图2-2-8所示,若在A点时的速度是5m/s,经3s到达B点速度是14m/s,若再经4s到达C点,则在C点的速度是多少?26m/s
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10.质点从静止开始作匀加速直线运动,经5s速度达到10m/s,然后匀速度运动了20s,接着经2s匀减速运动到静止,则质点在加速阶段的加速度大小是多少?在第26s末的速度大小是多少? 2m/s2,5m/s
9.汽车在平直的公路上以10m/s作匀速直线运动,发现前面有情况而刹车,获得的加速度大小为2m/s2,则:
(1)汽车经3s的速度大小是多少?4m/s
(2)经5s汽车的速度是多少?0
(3)经10s汽车的速度是多少?0
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