1、学案 5 动能 动能定理学习目标定位 1.理解动能的概念，掌握其表达式.2.能用牛顿第二定律与运动学公式导出动能定理，理解动能定理的物理意义.3.能应用动能定理解决简单的问题一、动能1定义：物体由于运动而具有的能量叫做动能2定义式：Ek12mv2.3单位：焦耳(J)二、动能定理1内容：合外力所做的功等于物体动能的变化，这一关系称为动能定理2表达式：WEk2Ek1Ek.一、动能问题设计1如图 1 所示，物体在恒力 F 的作用下向前运动了一段距离，速度由 v1 增加到 v2.试推导出力 F 对物体做功的表达式图 1答案 WFxFv22v212aFv22v212Fm12mv2212mv212对比重力
2、做功与 F 做功的表达式，你得到什么启示？答案 这两个表达式左边都是功，WGmgh1mgh2 的含义是重力对物体所做的功等于物体重力势能的变化由此可知力 F 所做的功也可能等于某个能量的变化我们把12mv2表示的能量叫做动能要点提炼1动能的表达式：Ek12mv2.2对动能的理解(1)动能的瞬时性：物体动能的大小与物体瞬时速度的大小相对应，是一个状态量(2)动能的标矢性：动能是标量，只有大小没有方向，且总大于(v0 时)或等于零(v0时)，不可能小于零(无负值)运算过程中无需考虑速度方向(3)动能的相对性：对于不同的参考系，物体的速度不同，则物体的动能也不同没有特别指明时，都是以地面为参考系3动
3、能的变化量末状态的动能与初状态的动能之差，即 Ek12mv2212mv21.动能的变化量是过程量，Ek0，表示物体的动能增大；Ekv2Bv1v2Cv1v2D条件不足，无法判定答案 A解析 弧形轨道 ACB 和 ADB 的长度相等，物块在上面滑动时动摩擦因数相同，物块在上面运动可认为做圆周运动，由于物块在 ADB 上运动时对曲面的正压力大于在 ACB 上对曲面的正压力，故在 ADB 上克服摩擦力做的功大于在 ACB 上克服摩擦力做的功，再由动能定理得出答案 A.11起重机钢索吊着质量 m1.0103 kg 的物体，以 a2 m/s2 的加速度由静止竖直向上提升了 5 m，物体的动能增加了多少？钢
4、索的拉力对物体所做的功为多少？(g 取 10 m/s2)答案 1.0104 J 6.0104 J解析 由动能定理可知，物体动能的增加量EkWmah1.010325 J1.0104 JWW 拉WGEk，所以拉力所做的功 W 拉EkWGEkmgh1.0104 J1.0103105 J6.0104 J.12人骑自行车上坡，坡长 l200 m，坡高 h10 m，人和车的总质量为 100 kg，人蹬车的牵引力为 F100 N，若在坡底时车的速度为 10 m/s，到坡顶时车的速度为 4 m/s，(g 取 10 m/s2)求：(1)上坡过程中人克服摩擦力做多少功；(2)人若不蹬车，以 10 m/s 的初速度冲上坡，最远能在坡上行驶多远(设自行力所受阻力恒定)答案(1)1.42104 J(2)41.3 m解析(1)由动能定理得FlmghWf12mv2212mv21代入数据得 Wf1.42104 J；(2)由 Wffl 知，fWfl 71 N设当自行车减速为 0 时，其在坡上行驶的最大距离为 s，则有fsmgsin s012mv20其中 sin hl 120 联立解得 s41.3 m
