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文檔簡介

1、習題課:動能定理的應用12021/4/201知道動能定理也適用于變力做功與曲線運動的情景,能用動能定理計算變力所做的功2能應用動能定理分析多體問題和多過程問題,知道對全程應用動能定理解題往往簡便教學目標22021/4/20【重點】動能定理的基本應用【難點】多體問題和多過程問題重點難點32021/4/20本節課為動能定理的應用習題課,應在上一節課的基礎上,讓學生通過三類問題(1.應用動能定理計算變力做功;2.應用動能定理分析多過程問題;3.動能定理和圖像的綜合問題)加深對動能定理的認識,通過對應例題的分析歸納總結這三類問題的解題思路和技巧,提高學生應用動能定理解決實際問題的能力.教學建議4202

2、1/4/20【導入一】我們上節課學習了動能定理及其基本應用,本節課我們繼續研究動能定理的應用,主要有以下三類問題:1.應用動能定理計算變力做功;2.應用動能定理分析多過程問題;3.動能定理和圖像的綜合問題下面我們先看應用動能定理計算變力做功新課導入52021/4/20【導入二】動能定理是解決涉及能量問題的重要工具,通過動能定理既可以計算恒力做功,又可以計算變力做功;既可以求力,又可以求位移;既可以求始末速度,又可以求始末動能;既可以研究單個研究對象,又可以分別研究物體組中的每一個物體聯立求解下面我們先看動能定理的第一項重要應用應用動能定理計算變力做功.新課導入62021/4/20動能與動能定理

3、知識必備知識點一動能的變化Ek2Ek1總功72021/4/201動能定理說明了合力對物體所做的總功和動能變化間的一種因果關系和數量關系,不可理解為功轉變成了物體的_2動能定理中的位移和速度必須是相對于同一個參考系,一般以_或相對地面靜止的物體為參考系3動能定理公式中等號的意義:表明_是物體動能變化的原因,且合力所做的功與物體動能的變化具有等量代換關系4動能定理的研究對象可以是單一物體,也可以是看作單一物體的系統對動能定理的進一步理解對動能定理的進一步理解知識必備知識點二動能地面合力的功82021/4/20要點總結1變力做功不能用公式WFlcos來求2動能定理雖然是在物體受恒力作用且做直線運動的

4、情況下推導出來的,但它同樣適用于外力是變力、物體做曲線運動的情況,應用動能定理可以求出變力做的功學習互動應用動能定理計算變力做功考點一92021/4/20例1一個質量為m的小球用長為L的輕繩懸掛于O點,小球在水平拉力F作用下從平衡位置P點很緩慢地移動到Q點,此時輕繩與豎直方向夾角為,如圖X31所示,則拉力F所做的功為(重力加速度為g)()AmgLcosBmgL(1cos)CFLsinDFLcos學習互動圖X31答案B解析小球緩慢地由P移動到Q,動能不變,只有重力、水平拉力F對小球做功,繩子拉力不做功,由動能定理得mgL(1cos)WFEk0,即WFmgL(1cos),選項B正確102021/4

5、/20學習互動點評通過本題可以看到,動能定理既適用于直線運動,也適用于曲線運動,既適用于求恒力做的功,也適用于求變力做的功因為使用動能定理可由動能的變化來求功,所以動能定理是求變力功的首選112021/4/20學習互動應用動能定理分析多過程問題考點二要點總結1對于多個物理過程要仔細分析,將復雜的過程分割成一個一個子過程,分別對每個過程分析,得出每個過程遵循的規律,當每個過程都可以應用動能定理時,可以選擇分段或全程應用動能定理當題目不涉及中間量時,選擇全程應用動能定理更簡單、方便2應用全程法解題求功時,有些力不是全過程都作用的,必須根據不同的情況分別對待,弄清楚物體所受的力在哪段位移上做功,哪些

6、力做功,做正功還是負功,正確寫出總功122021/4/20學習互動例2如圖X32所示,滑雪者從高為H的山坡上A點由靜止下滑,到B點后又在水平雪面上滑行,最后停止在C點A、C兩點的水平距離為s,求滑雪板與雪面間的動摩擦因數.圖X32解析分別選開始滑動時的A點和停止時的C點為始、末狀態,以滑雪者為研究對象在這兩個狀態,研究對象的動能都為零,所以動能的變化量Ek0.在運動過程中,滑雪者在重力方向上的位移為H,故重力做功WGmgH.滑雪者克服滑動摩擦力做功,摩擦力方向始終與滑雪者的運動方向相反,即做負功132021/4/20學習互動142021/4/20學習互動例3汽車發動機的額定功率為60kW,汽車

7、的質量為5103kg,汽車在水平路面上行駛時,阻力是車的重力的0.05倍若汽車始終保持額定的功率不變,g取10m/s2,則從靜止啟動后:(1)汽車所能達到的最大速度是多大?(2)當汽車的加速度為1m/s2時,速度是多大?(3)如果汽車由啟動到速度變為最大值后,馬上關閉發動機,測得汽車已通過了624m的路程,則汽車從啟動到停下來一共經過多長時間?答案(1)24m/s(2)8m/s(3)98s152021/4/20學習互動162021/4/20學習互動172021/4/20學習互動點評若過程包含了幾個運動性質不同的分過程,既可分段考慮,也可整個過程考慮但求功時,有些力不是全過程都做功,必須根據不同

8、的情況分別對待求出總功182021/4/20學習互動動能定理和圖像的綜合問題考點三要點總結1觀察題目給出的圖像,弄清縱坐標、橫坐標所對應的物理量及圖線所表示的物理意義2根據物理規律推導縱坐標和橫坐標所對應的物理量間的函數關系式,結合圖像找出圖線的斜率、截距、交點、圖線與橫軸所包圍的面積所對應的物理意義3根據對應關系列式解答問題192021/4/20學習互動圖X33202021/4/20學習互動答案B212021/4/20學習互動點評本題為動能定理與圖像的綜合問題,解題時要注意如果圖像是分段的,則對應物體經歷的過程也應分段考慮其受力和運動情況,但是如果能對整個過程列式的話,仍然優先考慮對全程列式

9、求解同時,應用動能定理時,必須明確各力做功的正負當一個力做負功時,可設物體克服該力做功為W,則該力做功為W,也可以直接用字母W表示該力做功,使其字母本身含有負號222021/4/20備用習題1物體在合外力作用下做直線運動的vt圖像如圖X33所示,下列表述正確的是()A在01s內,合外力做正功B在02s內,合外力總是做負功C在12s內,合外力不做功D在03s內,合外力總是做正功答案A解析由vt圖知01s內,v增加,動能增加,由動能定理可知合外力做正功,A正確.13s內v減小,動能減小,合外力做負功,可見B、C、D錯誤232021/4/20備用習題2如圖所示,一物體在O點以初速度v開始做曲線運動,

10、已知物體只受到沿x軸方向的恒力作用,則物體速度()A先減小后增大B先增大后減小C不斷增大D不斷減小答案A解析由圖可知,物體所受合外力與速度的夾角大于90,把F分解為兩個力:一個垂直于v,不改變物體速度的大小,另一個與v反向,使物體先做減速運動,當速度減小到零時物體又做反方向的加速運動,因此,速度先減小后增大,故A正確242021/4/20自我檢測1(應用動能定理計算變力做功)如圖X34所示,物體沿曲面從A點無初速度滑下,滑至曲面的最低點B時,下滑的高度為5m,速度為6m/s,若物體的質量為1kg.則下滑過程中物體克服阻力所做的功為(g取10m/s2)()A50JB18JC32JD0答案C圖X3

11、4252021/4/20自我檢測2(應用動能定理分析多過程問題)物體靜止在光滑水平面上,先對物體施加一個水平向右的恒力F1,經時間t后撤去F1,立即再對它施加一個水平向左的恒力F2,又經時間3t后物體回到出發點,在這一過程中,F1、F2分別對物體做的功W1、W2間的關系是()AW1W211BW1W223CW1W295DW1W297答案D262021/4/20自我檢測3(動能定理和圖像的綜合問題)(多選)質量為1kg的物體以某一初速度在水平地面上滑行,由于受到地面摩擦阻力作用,其動能隨位移變化的圖線如圖X35所示,g取10m/s2,則物體在水平地面上()A所受合外力大小為5NB滑行的總時間為4s

12、C滑行的加速度大小為1m/s2D滑行的加速度大小為2.5m/s2圖X35272021/4/20自我檢測答案BD282021/4/209、 人的價值,在招收誘惑的一瞬間被決定。22.3.622.3.6Sunday, March 06, 202210、低頭要有勇氣,抬頭要有低氣。1:43:441:43:441:433/6/2022 1:43:44 AM11、人總是珍惜為得到。22.3.61:43:441:43Mar-226-Mar-2212、人亂于心,不寬余請。1:43:441:43:441:43Sunday, March 06, 202213、生氣是拿別人做錯的事來懲罰自己。22.3.622.3.61:43:441:43:44March 6, 202214、抱最大的希望,作最大的努力。2022年3月6日星期日上午1時43分44秒1:43:

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