1、第七章 机械能守恒定律学科网我们已经知道，物体由于运动而具有的能叫做动能，大家猜想一下动能与什么因素有关？（类比重力势能和弹性势能的学习）在整个过程中力 F合 所做的功 W = F合 l (1)根据牛顿第二定律： F合 = m a (2)根据运动学公式： v22- v12=2al即： l= v22- v12/2a (3)把（ 2）（ 3）两式代入（ 1）式W = m a( v22- v12)/2a也就是： W = m( v22- v12)/2W = m v22/2- m v12/2问题 1：设物体的质量为 m，在与运动方向相同的未知恒定外力 F的作用下在光滑水平面上发生一段位移 L，速度由 v
2、1增加到 v2，试用牛顿运动定律和运动学公式，推导出力 F对物体做功与物体动能的关系式。合外力对物体做功使物体动 能增加?学科网动动能能的的表表达达式式12Ek mv2物体的质量物体的速度物体的动能1、 动能：物体由于运动而具有的能量叫动能3、动能是 标量 ，单位是焦耳（ J）2、公式：4、物理意义：动能是描述物体运动状态的物理量，且恒为正值，与物体的质量和速度大小有关，具有瞬时性学科网动动能能定定理理 W合 Ek2 Ek1合力做的功末态的动能初态的动能W合 = - mv1212mv2212动能定理：合力对物体所做的功等于物体动能的变化。1、合力为动力，即 W合 ， Ek2 Ek1 ，动能增大
3、2、合力为阻力，即 W合 ， Ek2 Ek1 ，动能减小3、合力为零或 F合 v方向，即 W合 ， Ek不变 。特点： 提示了外力功与 动 能改 变 的因果关系；（比 较 F合 ma） 动 能定理是功和能关系的 应 用之一，即 W总 与 Ek的关系；W合 Ek2 Ek1 适用于低速、宏 观 ， 惯 性参考系；学科网15题15. 下列说法中正确的有 ( ) A. 运动物体所受的合外力不为零，合外力必做功，物体的动能肯定要变化B. 运动物体的合外力为零，则物体的动能肯定不变C. 运动物体的动能保持不变，则该物体所受合外力一定为零D. 运动物体所受合外力不为零，则该物体一定做变速运动，其动能肯定要变
4、化B学科网动能定理 :牛顿运动定律 :课课本本例例题题1一架喷气式飞机，质量 m=5.0103kg，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移达到 l=5.3102m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。F合 =F-F阻 =F- kmg =ma 分别用牛顿运动定律和动能定理求解a 2lv2由 v2 v02 =2al 得 由动能定理得由 得 F= + kmg2lmv2 F= + kmg2lmv2W合 =（ F-F阻 ） l =（ F-kmg） l = mv212v0=0m/s v=60m/sL=5.310 2mFfFNG课本例学科网
5、18题18. 如 图 所示，一 质 量 为 2 kg的 铅 球从离地面2m高 处 自由下落，陷入沙坑 2cm深 处 ，求沙子 对铅 球的平均阻力 .法一：牛顿第二定律2020N法二：动能定理（阶段）法三：动能定理（全程）学科网动能定理特点特点： 提示了外力功与 动 能改 变 的因果关系； 与 F合 ma比 较 ，又是解决力学 问题 的新途径。 动 能定理是一个状 态 性的定理，不必考 虑 物体的具体运 动过 程，可直接得出物体的初、末状 态 的 动 能与合力做功的关系； 动 能定理是功和能关系的 应 用之一，即 W总 与 Ek的关系；W合 Ek2 Ek1 适用于低速、宏 观 ， 惯 性参考系； 通 过动 能定理可求解恒力功，也可求解 变 化功。而用牛顿定律涉及运动过程的加速度和时间。所以，动能定理具有状态性。学科网
