物理学案专题3-动能 动能定理及其应用 2018

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动能定理的应用物理教案

动能定理的应用物理教案

动能定理的应用-物理教案一、教学目的通过学习动能定理的应用,能够理解动能定理的物理意义和应用方法,掌握动能定理的计算方法及应用技巧,通过实际案例进行分析,加深对动能定理的理解和应用能力;同时,能够培养学生的科学思维、分析问题和解决问题的能力。

二、教学内容1.动能定理的基本概念动能定理是牛顿运动定律的一个重要应用,它是描述物体运动状态的一个重要公式。

其基本表达式为:$W=\Delta E_k$,其中,$W$表示合外力所做的功,$\Delta E_k$表示物体动能的增量。

动能是描述物体运动状态的重要物理量,它是物体速度的平方与质量的乘积,即$E_k=\frac{1}{2}mv^2$。

2.动能定理的应用动能定理可以用来分析物体的运动状态变化,特别在研究机械能的转化和守恒的问题时,使用动能定理非常方便。

体运用如下:(1)计算合外力所做的功当物体在运动过程中受到作用力时,会改变物体的动能。

通过应用动能定理,可以计算出作用外力所做的功。

计算公式为:$W_{\mathrm{AB}}=\Delta E_k=E_{k2}-E_{k1}$,其中,$E_{k2}$表示物体在B点的动能,$E_{k1}$表示物体在A点的动能。

考虑到机械能守恒的条件,合外力做的功可以应用动能定理推导出物体由A点到B点的速度关系式,也就是牛顿第二定律。

(2)计算物体的速度和距离通过应用动能定理,可以计算物体在不同位置的速度大小和移动距离,推导物体运动的运动规律,特别是考虑到重力的作用、摩擦力的作用、空气阻力的影响等,可以准确的计算物体的运动情况。

(3)计算功率和能量转化效率利用动能定理,可以计算物体运动时所产生的功率大小和能量转化效率,这对于实际运动的设备与机器的设计和优化,以及能源的合理利用等有着非常重要的意义。

三、教学方法本节课程通过讲解理论知识和实例分析相结合的方式完成,采用解析和实验的方式教学,既可以通过推导公式和计算实例演示说明动能定理的基本应用,又可以通过物理实验来说明类似实际运动设备的原理,针对具体案例进行思考并引导学生进行讨论与发现。

动能定理及其应用

动能定理及其应用

谢谢指导
内容:外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。 内容:外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。 总功等于物体动能的变化 1.合外力做功。 合外力做功。 2.外力做功之和。 外力做功之和 外力做功之 表 达 式 动能变化 动能变化
和某一过程(始末状态) 和某一过程(始末状态)相对应。
1 2 1 2 W总 = mv2 − mv1 2 2
.概念:物体由于运动具有的能量叫做动能。 1.概念:物体由于运动具有的能量叫做动能。 概念 2.定义:物理学中把物体的质量与它的速度 2.定义:物理学中把物体的质量与它的速度 定义 平方乘积的一半定义为物体的动能, 定义为物体的动能 平方乘积的一半定义为物体的动能,用Ek表 示 , 即: 1
外力的总功 末状态动能 初状态动能
对动能定理的几点说明 对动能定理的几点说明
★动能定理中所说的“外力”,是指物体受 动能定理中所说的“外力” 到的所有力的合力。外力可以是恒力, 到的所有力的合力。外力可以是恒力,也 可以是变力。 可以是变力。 动能定理中的速度和位移都是相对地面 相对地面的 ★ 动能定理中的速度和位移都是 相对地面 的 速度和位移。 速度和位移。 ★速度和位移必须相对同一参考系
A h
1 mv 2
2
v B C
− mgh
【例8】如图所示,轻质长绳水平地 】如图所示, 跨在相距2L的两个小定滑轮 的两个小定滑轮A、 上 跨在相距 的两个小定滑轮 、B上, 质量为m的物块悬挂在绳上 的物块悬挂在绳上O点 质量为 的物块悬挂在绳上 点,O 两滑轮的距离相等, 与A、B两滑轮的距离相等,在轻绳 两滑轮的距离相等 两端C 两端 、D分别施加竖直向下的恒力 分别施加竖直向下的恒力 F=mg.先托住物块,使绳处于水平 先托住物块, 先托住物块 拉直状态,静止释放物块, 拉直状态,静止释放物块,在物块 下落过程中,保持C 下落过程中,保持 、D两端的拉力 两端的拉力 F不变 不变. 不变 (1)求物块下落过程中的最大速度 m 求物块下落过程中的最大速度v 求物块下落过程中的最大速度 (2)求物块下落过程中的最大距离 求物块下落过程中的最大距离H. 求物块下落过程中的最大距离

动能和动能定理(教案)

动能和动能定理(教案)

动能和动能定理(教案)第一章:引言1.1 课程背景物理学是一门研究自然界规律的科学,其中力学是物理学的重要分支之一。

动能是力学中的基本概念,与我们的生活密切相关。

1.2 学习目标了解动能的概念及其物理意义。

掌握动能的计算方法。

1.3 教学方法采用问题驱动的教学方法,引导学生思考和探索。

通过实例分析,使学生能够将理论知识与实际问题相结合。

第二章:动能的概念与计算2.1 动能的定义动能是物体由于运动而具有的能量。

动能的计算公式为:动能= 1/2 m v^2,其中m为物体的质量,v为物体的速度。

2.2 动能的物理意义动能与物体的质量和速度有关。

动能反映了物体运动的强度和能力。

2.3 动能的计算实例通过具体实例,讲解动能的计算方法。

学生进行动能计算的练习。

第三章:动能定理3.1 动能定理的表述动能定理指出,物体动能的变化等于物体所受外力做的功。

动能定理的数学表达式为:ΔKE = W,其中ΔKE为物体动能的变化量,W为外力做的功。

3.2 动能定理的应用动能定理可以用来计算物体在力的作用下速度的变化。

动能定理也可以用来计算物体在力的作用下位移的变化。

3.3 动能定理的实例分析通过具体实例,讲解动能定理的应用。

学生进行动能定理应用的练习。

第四章:动能与势能的转化4.1 势能的概念势能是物体由于位置或状态而具有的能量。

势能包括重力势能和弹性势能等。

4.2 动能与势能的转化关系动能与势能之间可以相互转化。

当物体从高处下落时,势能转化为动能;当物体被弹起时,动能转化为势能。

4.3 动能与势能转化的实例通过具体实例,讲解动能与势能的转化关系。

学生进行动能与势能转化练习。

学生进行动能和动能定理的测试。

5.2 动能和动能定理的拓展讨论动能和动能定理在实际生活中的应用。

学生进行动能和动能定理相关的综合练习。

动能和动能定理(教案)第六章:动能和能量守恒6.1 能量守恒定律能量守恒定律指出,在一个封闭系统中,能量不能被创造或销毁,只能从一种形式转化为另一种形式。

高三物理教案动能定理及其应用(5篇)

高三物理教案动能定理及其应用(5篇)

高三物理教案动能定理及其应用(5篇)高三物理教案动能定理及其应用(5篇)作为一位兢兢业业的人民教师,前方等待着我们的是新的机遇和挑战,有必要进行细致的教案准备工作,促进思维能力的发展。

怎样写教学设计才更能起到其作用呢?下面是小编收集整理的教案范文。

欢迎分享!高三物理教案动能定理及其应用(精选篇1)1、研究带电物体在电场中运动的两条主要途径带电物体在电场中的运动,是一个综合力和能量的力学问题,研究的方法与质点动力学相同(仅仅增加了电场力),它同样遵循运动的合成与分解、力的独立作用原理、牛顿运动定律、动能定理、功能原理等力学规律.研究时,主要可以按以下两条途径分析:(1)力和运动的关系--牛顿第二定律根据带电物体受到的电场力和其它力,用牛顿第二定律求出加速度,结合运动学公式确定带电物体的速度、位移等.这条线索通常适用于恒力作用下做匀变速运动的情况.(2)功和能的关系--动能定理根据电场力对带电物体所做的功,引起带电物体的能量发生变化,利用动能定理或从全过程中能量的转化,研究带电物体的速度变化,经历的位移等.这条线索同样也适用于不均匀的电场.2、研究带电物体在电场中运动的两类重要方法(1)类比与等效电场力和重力都是恒力,在电场力作用下的运动可与重力作用下的运动类比.例如,垂直射入平行板电场中的带电物体的运动可类比于平抛,带电单摆在竖直方向匀强电场中的运动可等效于重力场强度g值的变化等.(2)整体法(全过程法)电荷间的相互作用是成对出现的,把电荷系统的整体作为研究对象,就可以不必考虑其间的相互作用.电场力的功与重力的功一样,都只与始末位置有关,与路径无关.它们分别引起电荷电势能的变化和重力势能的变化,从电荷运动的全过程中功能关系出发(尤其从静止出发末速度为零的问题)往往能迅速找到解题切入点或简化计算高三物理教案动能定理及其应用(精选篇2)1、与技能:掌握运用动量守恒定律的一般步骤。

2、过程与:知道运用动量守恒定律解决问题应注意的问题,并知道运用动量守恒定律解决有关问题的优点。

《动能和动能定理》教案

《动能和动能定理》教案

《动能和动能定理》教案《动能和动能定理》教案(通用4篇)《动能和动能定理》教案篇1课题动能动能定理教材内容的地位动能定理是功能关系的重要体现,是推导机械能守恒定律的依据,因此是本章的重中之重。

在整个经典物理学中,动能定理又与牛顿运动定律、动量定理并称为解决动力学问题的三大支柱。

也是每年高考必考内容。

因此学好动能定理对每个学生都尤为重要。

--思路导入新课──探究动能的相关因素(定性)──探究功与动能的关系(推理、演绎)──验证功和能的关系──巩固动能定理教学目标知识与技能1.理解动能的确切含义和表达式。

2.理解动能定理及其推导过程、适用范围、简单应用。

3.培养学生探究过程中获取知识、分析实验现象、处理数据的能力。

过程与方法1.设置问题启发学生的思考,让学生掌握解决问题的思维方法。

2.探究和验证过程中掌握观察、总结、用数学处理物理问题的方法。

3.经历科学规律探究的过程、认识探究的意义、尝试探究的方法、培养探究的能力。

情感态度与价值观1.通过动能定理的推导演绎,培养学生的科学探究的兴趣。

2.通过探究验证培养合作精神和积极参与的意识。

3.用简单仪器验证复杂的物理规律,培养学生不畏艰辛敢于进取的精神。

4.领略自然的奇妙和谐,培养好奇心与求知欲使学生乐于探索。

教学重点1.动能的概念,动能定理及其应用。

2.演示实验的分析。

教学难点动能定理的理解和应用教学资源学情分析学生在初中对动能有了感性认识,在高中要定量分析。

高中生的认识规律是从感性认识到理性认识,从定性到定量。

前期教学状况、问题与对策通过前几节的学习,了解了功并能进行简单的计算初步了解了功能关系。

对物体做的功与其动能的具体关系还不清楚,这就是本节重点解决的问题。

教学方式启发式、探究式、习题教学法、类比法教学手段多媒体课件辅助教学教学仪器斜面、物块、刻度尺、打点计时器、铁架台、纸带动能与质量和速度有关验证动能定理--环节教师活动学生活动设计意图导入新课提问:能的概念功和能的关系引导学生回顾初中学习的动能的概念动能和什么因素有关,动能和做功的关系。

动能定理及其应用

动能定理及其应用

动能定理及其应用引言:动能定理是物理学中的一项重要理论,它描述了物体的动能与力的关系。

动能定理不仅在理论物理学领域具有广泛的应用,还在实际生活中发挥着重要的作用。

本文将探讨动能定理的基本原理,并介绍其在不同领域中的应用。

一、动能定理的原理动能定理是基于牛顿第二定律和功的定义推导得出的。

根据牛顿第二定律,力的作用将改变物体的加速度。

而根据功的定义,力对物体所做的功等于力与物体位移的乘积。

结合这两个定律,可以得出动能定理的基本公式:物体的动能等于力对物体所做的功。

二、动能定理在机械工程中的应用在机械工程中,动能定理有着广泛的应用。

例如,在机械设备的设计和优化中,动能定理可以用来分析和评估物体的运动状态和能量转换的效率。

通过计算物体受到的力和位移的乘积,可以得出物体的动能变化情况,进而对机械系统进行合理的设计和改进。

三、动能定理在运动学中的应用在运动学中,运用动能定理可以推导出物体在不同条件下的运动规律。

例如,根据动能定理可以推导出机械系统的动力学方程,并通过求解这些方程,可以预测物体的运动轨迹和速度变化等。

这对于研究运动学问题和进行科学实验具有重要意义。

四、动能定理在能源领域中的应用动能定理在能源领域中也有着重要的应用。

例如,通过应用动能定理,可以计算出流体在流动过程中的动能变化,帮助研究人员优化水力发电站的设计和运行效率。

此外,动能定理还可以用来分析和评估其他能源转换装置,如风力发电机和光伏发电板等。

五、动能定理在体育运动中的应用动能定理在体育运动中也具有广泛的应用。

例如,在跳高比赛中,运动员需要将自身的动能转化为势能,从而跳过跳杆。

通过运用动能定理,可以帮助运动员合理调整起跳速度和身体姿势,从而获得更好的跳远成绩。

同样,在其他运动项目中,运用动能定理也可以帮助运动员优化运动技巧和能量利用,提高竞技成绩。

结论:动能定理作为物理学的基本理论之一,不仅在理论物理学中有着广泛的应用,还在实际生活中发挥着重要的作用。

动能和动能定理教案优秀4篇

动能和动能定理教案优秀4篇

动能和动能定理教案优秀4篇动能定理教学设计篇一一、教材分析:动能定理是本重点,也是整个力学的重点。

动能定理是一条适用范围很广的物理定理,但教材在推导这一定理时,由一个恒力做功使物体的动能变化,得出力在一个过程中所做的功等于物体在这个过程中动能的变化。

然后逐步扩大几个力做功和变力做功及物体做曲线运动的情况。

这个梯度是很大的,为了帮助学生真正理解动能定理,教师可以设置一些具体的问题,让学生寻找物体动能的变化与那些力做功相对应。

二、三维目标:(一)知识与技能:1、知道动能的符号和表达式和符号,理解动能的概念,利用动能定义式进行计算。

2、理解动能定理表述的物理意义,并能进行相关分析与计算3、深化性理解动能定理的物理含义,区别共点力作用与多物理过程下动能定理的表述(二)过程与方法:1、掌握利用牛顿运动定律和动学公式推导动能定理2、理解恒力作用下牛顿运动定律与动能定理处理问题的异同点,体会变力作用下动能定理解决问题的优越性。

(三)情感态度与价值观1、感受物理学中定性分析与定量表述的关系,学会用数学语言推理的简洁美。

2、体会从特殊到一般的研究方法。

教学重点:理解动能的概念,会用动能的定义式进行计算。

教学难点:探究功与速度变化的关系,会推导动能定理的表达式,理解动能定理的含义与适用范围,会利用动能定理解决有关问题。

三、教学过程:(一)提出问题、导入新通过上节探究功与速度变化的关系:功与速度变化的平方成正比。

问:动能具体的数学表达式是什么?(二)动能表达式的推导1、动能与什么因素有关?动能是物体由于运动而具有的能量,所以动能与物体的质量和速度有关,质量越大、速度越大,物体的动能越大2、例;有一质量为的物体以初速度V1在光滑的水平面上运动,受到的拉力为F,经过位移为X后速度变为V2.。

根据以上,可以列出的表达式:3、动能1.定义:由于物体运动而具有的能量;2.公式表述:;3.理解⑴状态物理量→能量状态;→机械运动状态;⑴标量性:大小,无负值;(三)动能定理1、表达式:2、内容:合外力对物体所做的功,等于物体动能的该变量。

动能-动能定理导学案(讲课)

动能-动能定理导学案(讲课)

《动能 动能定理》导学案【学习目标】1、知道动能的符号、单位和表达式,会根据动能的表达式计算运动物体的动能。

2、能从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、领会运用动能定理解题的优越性,理解做功的过程就是能量转化和转移的过程。

会用动能定理处理单个物体的有关问题。

【知识链接】1、恒力功的计算公式?2、牛顿第二定律的表达式?3、匀变速直线运动位移与速度的关系公式?【自主探究】情景一、起重机匀加速提起质量为m 的物体,加速度为a ,上升高度为h 的过程中,物体的速度由零增加到v .情景二、光滑水平面上一个物体的质量为m,初速度为v1,在与运动方向相同的恒力F 的作用下发生一段位移l ,速度增大到v2.情景三、一个质量为m 的物体以速度v 冲上一光滑固定斜面,斜面足够长,物体最终回到斜面底端.问题1、针对以上三个物理过程,分别对物体进行受力分析,位移分析,并求出各个力对物体所做的功以及合力的功?问题2、针对以上三个物理过程中的初、末两个状态的运动状态,即速度的大小进行分析?并根据E k =221mv 分别写出两个状态的表达式? 问题3、分析E k 和v 的大小及方向间的关系?【合作探究】课上完成探究一、力对物体所做的功与物体的动能之间有什么定量的关系?情景:如图所示,光滑水平面上一个物体的质量为m,初速度为v1,在与运动方向相同的恒力F 的作用下发生一段位移l ,速度增大到v2,则在这个过程中力F 对物体所做的功W ?结论:力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中动能的变化。

这个结论叫做 。

探究二、如果物体受多个力的作用时,合力做的功与动能有什么关系?情景:粗糙水平面上一个物体的质量为m,初速度为v1,在与运动方向相同的恒力F 的作用下发生一段位移l ,速度增大到v2,其过程中受到的摩擦力为f ,推导合力所做的功与动能的关系?练习一、改变汽车的质量和速度,都可能使汽车的动能发生改变。

动能和动能定理(教案)

动能和动能定理(教案)

动能和动能定理一、教学目标:1. 让学生了解动能的定义及其表达式。

2. 让学生理解动能定理的内容及其应用。

3. 培养学生运用动能定理解决实际问题的能力。

二、教学内容:1. 动能的定义及表达式2. 动能定理的内容3. 动能定理的应用三、教学重点与难点:1. 教学重点:动能的定义及其表达式,动能定理的内容及其应用。

2. 教学难点:动能定理在实际问题中的应用。

四、教学方法:1. 采用讲授法讲解动能的定义、表达式及动能定理的内容。

2. 采用案例分析法讲解动能定理在实际问题中的应用。

3. 引导学生通过小组讨论,探讨动能定理的广泛应用。

五、教学过程:1. 引入新课:通过讲解物体的运动状态,引出动能的概念。

2. 讲解动能的定义及表达式:动能是指物体由于运动而具有的能量,其表达式为K = 1/2mv²,其中m 为物体的质量,v 为物体的速度。

3. 讲解动能定理的内容:动能定理指出,物体所受的合外力做功等于物体动能的变化。

即W = ΔK,其中W 为合外力做的功,ΔK 为物体动能的变化量。

4. 讲解动能定理的应用:通过案例分析,讲解动能定理在实际问题中的应用,如物体在水平面上加速运动、物体在光滑斜面上下滑等。

5. 小组讨论:让学生分组讨论动能定理在生活中的其他应用,并分享讨论成果。

6. 课堂小结:总结本节课的主要内容,强调动能定理的重要性。

7. 布置作业:布置一些有关动能和动能定理的应用题,让学生课后巩固所学知识。

六、教学评价:1. 评价学生对动能的定义及其表达式的掌握程度。

2. 评价学生对动能定理的内容及其应用的理解。

3. 评价学生运用动能定理解决实际问题的能力。

七、教学反馈:1. 课堂提问:在讲解过程中,适时提问学生,了解他们对动能和动能定理的理解程度。

2. 作业批改:检查学生作业中涉及动能和动能定理问题的解答,了解他们的掌握情况。

3. 小组讨论:观察学生在小组讨论中的表现,了解他们对动能定理应用的理解。

专题03 应用动能定理处理曲线运动问题-高中物理动能定理的综合应用

专题03 应用动能定理处理曲线运动问题-高中物理动能定理的综合应用

曲线运动:运动轨迹为曲线的运动。

物体做曲线运动的条件:①物体做一般曲线运动的条件:物体所受合外力(加速度)的方向与物体的速度方向不在一条直线上。

②物体做平抛运动的条件:物体只受重力,初速度方向为水平方向。

可推广为物体做类平抛运动的条件:物体受到的恒力方向与物体的初速度方向垂直。

③物体做圆周运动的条件:物体受到的合外力大小不变,方向始终垂直于物体的速度方向,且合外力方向始终在同一个平面内(即在物体圆周运动的轨道平面内)总之,做曲线运动的物体所受的合外力一定指向曲线的凹侧。

曲线运动的分类曲线运动与动能相结合考查方式分析:与动能定理相结合考查的曲线运动主要有两种:①抛体运动;②圆周运动。

抛体运动:含斜抛运动和平抛运动平抛运动在处理时遵从运动的分解,将平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动竖直平面内圆周运动中的绳模型与杆模型问题绳模型(无支撑)过最高点的临界条件:2mv mg v r=⇒=临由。

杆模型(有支撑)过最高点的临界条件:由小球恰能做圆周运动得v 临=0。

常考问题分类:①求位移(或路程);②求速度。

1.如图所示,某同学利用斜面研究抛体运动的示意图,已知斜面AB 的倾角为α=45°,高为h=1m 。

斜面的底端A 处有一弹性发射器(大小不计),发射器可将小木块以一定的初速度沿斜面弹出,小木块冲出斜面后即做斜抛运动.若发射器将小木块弹出时的初速度为v 0=8m/s ,小木块与斜面之间的动摩擦因数μ=0.4,不计空气阻力,g 取10m/s 2,求:(1)小木块飞离底面的最大高度;(2)小木块落地时的速度大小。

分析:由于动能定理的计算式为标量式,因此对于求解物体做曲线运动时的相关问题时,具有明显的优越性,关键是分清楚哪些过程力做功,并确定处、末状态的动能。

解析:(1)设小木块到达斜面顶端时的速度为v B ,有动能定理得:22011cos sin 22B h mg mgh mv mv μαα--=-g ,代入数据解得v B = v=6m/s ,竖直分速度的大小sin By B v v α== m/s 。

物理-动能定理及其应用

物理-动能定理及其应用

动能定理及其应用物理考点 1.理解动能定理,会用动能定理解决一些基本问题.2.掌握解决动能定理与图象结合的问题的方法.考点一 动能定理的理解和基本应用基础回扣1.动能(1)定义:物体由于运动而具有的能量叫作动能.(2)公式:E k =m v 2,单位:焦耳(J).1 J =1 N·m =1 kg·m 2/s 2.12(3)动能是标量、状态量.2.动能定理(1)内容:力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中动能的变化.(2)表达式:W =ΔE k =E k2-E k1=m v 22-m v 12.1212(3)物理意义:合力做的功是物体动能变化的量度.技巧点拨1.适用条件(1)动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动.(2)动能定理既适用于恒力做功,也适用于变力做功.(3)力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以分阶段作用.2.解题步骤3.注意事项(1)动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系的,一般以地面或相对地面静止的物体为参考系.(2)当物体的运动包含多个不同过程时,可分段应用动能定理求解;也可以全过程应用动能定理求解.(3)动能是标量,动能定理是标量式,解题时不能分解动能.例1 (2019·辽宁大连市高三月考)如图1所示,一名滑雪爱好者从离地h =40 m 高的山坡上A 点由静止沿两段坡度不同的直雪道AD 、DC 滑下,滑到坡底C 时的速度大小v =20 m/s.已知滑雪爱好者的质量m =60 kg ,滑雪板与雪道间的动摩擦因数μ=0.25,BC 间的距离L =100 m ,重力加速度g =10 m/s 2,忽略在D 点损失的机械能,则下滑过程中滑雪爱好者做的功为( )图1A .3 000 JB .4 000 JC .5 000 JD .6 000 J答案 A解析 根据动能定理有W -μmgL AD cosα-μmgL CD cosβ+mgh =m v 2,即:12W -μmgL +mgh =m v 2,求得W =3 000 J ,故选A.12例2 (2017·上海卷·19)如图2,与水平面夹角θ=37°的斜面和半径R =0.4 m 的光滑圆轨道相切于B 点,且固定于竖直平面内.滑块从斜面上的A 点由静止释放,经B 点后沿圆轨道运动,通过最高点C 时轨道对滑块的弹力为零.已知滑块与斜面间动摩擦因数μ=0.25.(g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:图2(1)滑块在C 点的速度大小v C ;(2)滑块在B 点的速度大小v B ;(3)A 、B 两点间的高度差h .答案 (1)2 m/s (2)4.29 m/s (3)1.38 m解析 (1)在C 点,滑块竖直方向所受合力提供向心力,mg =m v C 2R 解得v C ==2 m/s.gR (2)B →C 过程,由动能定理得-mgR (1+cos 37°)=m v C 2-m v B 21212解得v B =≈4.29 m/s.v C 2+2gR (1+cos 37°)(3)滑块从A →B 的过程,利用动能定理:mgh -μmg cos 37°·=m v B 2-0hsin 37°12代入数据,解得h =1.38 m.1.(动能定理的理解)(2018·天津卷·2)滑雪运动深受人民群众喜爱.如图3所示,某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB ,从滑道的A 点滑行到最低点B 的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿AB 下滑过程中( )图3A .所受合外力始终为零B .所受摩擦力大小不变C .合外力做功一定为零D .机械能始终保持不变答案 C解析 运动员从A 点滑到B 点的过程中速率不变,则运动员做匀速圆周运动,其所受合外力指向圆心,A 错误;如图所示,运动员受到的沿圆弧切线方向的合力为零,即F f =mg sin α,下滑过程中α减小,sin α变小,故摩擦力F f 变小,B 错误;由动能定理知,运动员匀速率下滑动能不变,合外力做功为零,C 正确;运动员下滑过程中动能不变,重力势能减小,机械能减小,D 错误.2.(动能定理的应用)(多选)(2019·宁夏银川市质检)如图4所示为一滑草场.某条滑道由上下两段高均为h ,与水平面倾角分别为45°和37°的滑道组成,载人滑草车与草地之间的动摩擦因数均为μ.质量为m 的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑,经过上、下两段滑道后,最后恰好静止于滑道的底端(不计载人滑草车在两段滑道交接处的能量损失,重力加速度大小为g ,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).则( )图4A .动摩擦因数μ=67B .载人滑草车最大速度为2gh7C .载人滑草车克服摩擦力做功为mghD .载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为g 35答案 AB解析 对载人滑草车从坡顶由静止开始滑到底端的全过程分析,由动能定理可知:mg ·2h -μmg cos 45°·-μmg cos 37°·=0,解得μ=,选项A 正确; 对经过上段hsin 45°hsin 37°67滑道的过程分析,根据动能定理有mgh -μmg cos 45°·=m v m 2,解得:v m =,选hsin 45°122gh 7项B 正确;载人滑草车克服摩擦力做功为2mgh ,选项C 错误;载人滑草车在下段滑道上的加速度为a ==-g ,故大小为g ,选项D 错误.mg sin 37°-μmg cos 37°m335335考点二 应用动能定理求变力做功在一个有变力做功的过程中,由动能定理,W 变+W 恒=m v 22-m v 12,物体初、末速度已1212知,恒力做功W 恒可根据功的公式求出,这样就可以得到W 变=m v 22-m v 12-W 恒,就可1212以求变力做的功了.例3 (2020·四川雅安市期末)如图5所示,一半径为R 的半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端等高,质量m 的质点自轨道端点P 由静止开始滑下,滑到最低点Q 时,对轨道的压力为2mg ,重力加速度大小为g .质点自P 滑到Q 的过程中,克服摩擦力所做的功为( )图5A.mgRB.mgR 1413C.mgRD.mgR12π4答案 C解析 在Q 点质点受到的竖直向下的重力和竖直向上的支持力的合力充当向心力,所以有F N -mg =m ,F N =F N ′=2mg ,联立解得v =,下滑过程中,根据动能定理可得v 2R gR mgR -W f =m v 2,解得W f =mgR ,所以克服摩擦力做功mgR ,选项C 正确.1212123.(应用动能定理求变力做功)(2019·河南郑州市高一月考)质量为m 的物体以初速度v 0沿水平面向左开始运动,起始点A 与一轻弹簧O 端相距s ,如图6所示.已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ,物体与弹簧相碰后,弹簧的最大压缩量为x,则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短,物体克服弹簧弹力所做的功为(重力加速度大小为g )( )图6A.m v 02-μmg (s +x )B.m v 02-μmgx 1212C .μmgs D .μmg (s +x )答案 A解析 根据功的定义式可知物体克服摩擦力做功为W f =μmg (s +x ),由动能定理可得-W 弹-W f =0-m v 02,则W 弹=m v 02-μmg (s +x ),故选项A 正确.1212考点三 动能定理与图象结合的问题1.解决图象问题的基本步骤(1)观察题目给出的图象,弄清纵坐标、横坐标所对应的物理量及图线所表示的物理意义.(2)根据物理规律推导出纵坐标与横坐标所对应的物理量间的函数关系式.(3)将推导出的物理规律与数学上与之相对应的标准函数关系式相对比,找出图线的斜率、截距、图线的交点、图线下的面积等所表示的物理意义,分析解答问题,或者利用函数图线上的特定值代入函数关系式求物理量.2.图象所围“面积”和图象斜率的含义 动能定理与E k-x图象结合例4 (2019·全国卷Ⅲ·17)从地面竖直向上抛出一物体,物体在运动过程中除受到重力外,还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用.距地面高度h在3 m以内时,物体上升、下落过程中动能E k随h的变化如图7所示.重力加速度取10 m/s2.该物体的质量为( )图7A.2 kg B.1.5 kg C.1 kg D.0.5 kg答案 C解析 法一:特殊值法画出运动示意图.设该外力的大小为F,据动能定理知A →B (上升过程):-(mg +F )h =E k B -E k A B →A (下落过程):(mg -F )h =E k A ′-E k B ′整理以上两式并代入数据得mgh =30 J ,解得物体的质量m =1 kg ,选项C 正确.法二:写表达式根据斜率求解上升过程:-(mg +F )h =E k -E k0,则E k =-(mg +F )h +E k0下降过程:(mg -F )h =E k ′-E k0′,则E k ′=(mg -F )h +E k0′,结合题图可知mg +F = N =12 N ,72-363-0mg -F = N =8 N48-243-0联立可得m =1 kg ,选项C 正确. 动能定理与F -x 图象结合例5 如图8甲所示,在倾角为30°的足够长的光滑斜面AB 的A 处连接一粗糙水平面OA ,OA 长为4m .有一质量为m 的滑块,从O 处由静止开始受一水平向右的力F 作用.F 在水平面上按图乙所示的规律变化.滑块与OA 间的动摩擦因数μ=0.25,g 取10 m/s 2,试求:图8(1)滑块运动到A 处的速度大小;(2)不计滑块在A 处的速率变化,滑块沿斜面AB 向上运动的最远距离是多少.答案 (1)5 m/s (2)5 m2解析 (1)由题图乙知,在OA 段拉力做功为W =(2mg ×2-0.5mg ×1) J =3.5mg (J)滑动摩擦力F f =-μmg =-0.25mg ,W f =F f ·x OA =-mg (J),滑块在OA 上运动的全过程,由动能定理得W +W f =m v A 2-012代入数据解得v A =5 m/s.2(2)对于滑块冲上斜面的过程,由动能定理得-mgL sin 30°=0-m v A 212解得L =5 m所以滑块沿斜面AB 向上运动的最远距离为L =5 m.4.(动能定理与a -t 图象结合)(2020·山西太原市模拟)用传感器研究质量为2 kg 的物体由静止开始做直线运动的规律时,在计算机上得到0~6 s 内物体的加速度随时间变化的关系如图9所示.下列说法正确的是( )图9A .0~6 s 内物体先向正方向运动,后向负方向运动B .0~6 s 内物体在4 s 时的速度最大C .物体在2~4 s 内的速度不变D .0~4 s 内合力对物体做的功等于0~6 s 内合力对物体做的功答案 D解析 物体6 s 末的速度v 6=×(2+5)×2 m/s -×1×2 m/s =6 m/s ,结合题图可知0~6 s1212内物体一直向正方向运动,A 项错误;由题图可知物体在5 s 末速度最大,v m =×(2+5)×122 m/s =7 m/s ,B 项错误;由题图可知物体在2~4 s 内加速度不变,做匀加速直线运动,速度变大,C 项错误;在0~4s 内由动能定理可知,W 合4=m v 42-0,又v 4=×(2+4)×21212m/s =6 m/s ,得W 合4=36 J,0~6 s 内合力对物体做的功:W 合6=m v 62-0,又v 6=6 m/s ,12得W 合6=36 J ,则W 合4=W 合6,D 项正确.5.(动能定理与E k -x 图象结合)(2020·湖北高三月考)质量为2 kg 的物块放在粗糙水平面上,在水平拉力的作用下由静止开始运动,物块的动能E k 与其发生的位移x 之间的关系如图10所示.已知物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g 取10 m/s 2,则下列说法正确的是( )图10A .x =1 m 时速度大小为2 m/sB .x =3 m 时物块的加速度大小为2.5 m/s 2C .在前4 m 位移过程中拉力对物块做的功为9 JD .在前4 m 位移过程中物块所经历的时间为2.8 s 答案 D解析 根据动能定理ΔE k =F 合x 可知,物体在两段运动中分别所受合外力恒定,则物体做加速度不同的匀加速运动;由题图图象可知x =1 m 时动能为2 J ,v 1== m/s ,故A 2E km 2错误.同理,当x =2 m 时动能为4 J ,v 2=2 m/s ;当x =4 m 时动能为9 J ,v 4=3 m/s ,则2~4 m 内有2a 2x 2=v 42-v 22,解得2~4 m 内物块的加速度为a 2=1.25 m/s 2,故B 错误.对物体运动全过程,由动能定理得:W F +(-μmgx 4)=E k 末-0,解得W F =25J ,故C 错误.0~2 m 过程,t 1==2 s ;2~4 m 过程,t 2==0.8 s ,故总时间为2 s +0.8 s =2.82x 1v 2x 2v2+v 42s ,D正确.课时精练1.(2018·全国卷Ⅱ·14)如图1,某同学用绳子拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度.木箱获得的动能一定( )图1A .小于拉力所做的功B .等于拉力所做的功C .等于克服摩擦力所做的功D .大于克服摩擦力所做的功答案 A解析 由题意知,W 拉-W 克摩=ΔE k ,则W 拉>ΔE k ,A 项正确,B 项错误;W 克摩与ΔE k 的大小关系不确定,C 、D 项错误.2.如图2所示,小物体从A 处由静止开始沿光滑斜面AO 下滑,又在粗糙水平面上滑动,最终停在B 处,已知A 距水平面OB 的高度为h ,物体的质量为m ,现用力将物体从B 点静止沿原路拉回至距水平面高为h 的C 点处,已知重力加速度为g ,需外力做的功至少应为( )23图2A.mghB.mgh1323C.mgh D .2mgh 53答案 C解析 物体从A 到B 全程应用动能定理可得mgh -W f =0,由B 返回C 处过程,由动能定理得W F -W f -mgh =0,联立可得W F =mgh ,故选C.23533.(2018·江苏卷·4)从地面竖直向上抛出一只小球,小球运动一段时间后落回地面.忽略空气阻力,该过程中小球的动能E k 与时间t 的关系图像是( )答案 A解析 小球做竖直上抛运动,设初速度为v 0,则v =v 0-gt小球的动能E k =m v 2,把速度v 代入得12E k =mg 2t 2-mg v 0t +m v 02,1212E k 与t 为二次函数关系,故A 正确.4.(2021·广东茂名市第一中学期中)如图3所示,运动员把质量为m 的足球从水平地面踢出,足球在空中达到的最高点高度为h ,在最高点时的速度为v ,不计空气阻力,重力加速度为g ,下列说法正确的是( )图3A .运动员踢球时对足球做功m v 212B .足球上升过程重力做功mghC .运动员踢球时对足球做功mgh +m v 212D .足球上升过程克服重力做功mgh +m v 212答案 C解析 足球被踢起后在运动过程中,只受到重力作用,只有重力做功,重力做功为-mgh ,即克服重力做功mgh ,B 、D 错误;由动能定理有W 人-mgh =m v 2,因此运动员对足球做12功W 人=mgh +m v 2,故A 错误,C 正确.125.(2021·湖南怀化市模拟)如图4所示,DO 是水平面,AB 是斜面,初速度为v 0的物体从D 点出发沿DBA 滑动到顶点A 时速度刚好为零,如果斜面改为AC ,让该物体从D 点出发沿DCA 滑动到A 点且速度刚好为零,则物体具有的初速度(已知物体与斜面及水平面之间的动摩擦因数处处相同且不为零)( )图4A .等于v 0B .大于v 0C .小于v 0D .取决于斜面答案 A解析 物体从D 点滑动到顶点A 过程中-mg ·x AO -μmg ·x DB -μmg cos α·x AB =0-m v 02,由几12何关系有x AB cos α=x OB ,因而上式可以简化为-mg ·x AO -μmg ·x OD =0-m v 02,从上式可以12看出,物体的初速度与路径无关.故选A.6.(2021·福建宁德市高三期中)如图5所示,质量为m 的物体置于光滑水平面上,一根绳子跨过定滑轮一端固定在物体上,另一端在力F 作用下,物体由静止开始运动到绳与水平方向的夹角α=45°时绳以速度v 0竖直向下运动,此过程中,绳的拉力对物体做的功为( )图5A.m v 02B.m v 021412C .m v 02D.m v 0222答案 C解析 将物体的运动分解为沿绳子方向的运动以及垂直绳子方向的运动,则当物体运动到绳与水平方向的夹角α=45°时物体的速度为v ,则v cos 45°=v 0,可得v =v 0,物体由静止2开始运动到绳与水平方向的夹角α=45°过程中,只有绳子拉力对物体做功,由动能定理得绳的拉力对物体做的功:W =m v 2-0=m v 02,故C 正确,A 、B 、D 错误.127.(多选)在某一粗糙的水平面上,一质量为2 kg 的物体在水平恒定拉力的作用下做匀速直线运动,当运动一段时间后,拉力逐渐减小,且当拉力减小到零时,物体刚好停止运动,图6中给出了拉力随位移变化的关系图象.已知重力加速度g 取10 m/s 2.根据以上信息能精确得出或估算得出的物理量有( )图6A .物体与水平面间的动摩擦因数B .合外力对物体所做的功C .物体做匀速运动时的速度D .物体运动的时间答案 ABC解析 物体做匀速直线运动时,拉力F 0与滑动摩擦力F f 相等,物体与水平面间的动摩擦因数为μ==0.35,A 正确;减速过程由动能定理得W F +W f =0-m v 2,根据F -x 图象中F 0mg 12图线与坐标轴围成的面积可以估算力F 做的功W F ,而W f =-μmgx =-F 0x ,由此可求得合外力对物体所做的功,及物体做匀速运动时的速度v ,B 、C 正确;因为物体做变加速运动,所以运动时间无法求出,D 错误.8.质量m =1 kg 的物体,在水平恒定拉力F (拉力方向与物体初速度方向相同)的作用下,沿粗糙水平面运动,经过的位移为4 m 时,拉力F 停止作用,运动到位移为8 m 时物体停止运动,运动过程中E k -x 图象如图7所示.取g =10 m/s 2,求:图7(1)物体的初速度大小;(2)物体和水平面间的动摩擦因数;(3)拉力F 的大小.答案 (1)2 m/s (2)0.25 (3)4.5 N解析 (1)从题图可知物体初动能为2 J ,则E k0=m v 2=2 J ,12得v =2 m/s.(2)在位移为4 m 处物体的动能为E k =10 J ,在位移为8 m 处物体的动能为零,这段过程中物体克服摩擦力做功.设摩擦力为F f ,则由动能定理得-F f x 2=0-E k代入数据,解得F f =2.5 N.因F f =μmg ,故μ=0.25.(3)物体从开始运动到位移为4 m 的过程中,受拉力F 和摩擦力F f 的作用,合力为F -F f ,根据动能定理有(F -F f )x 1=E k -E k0,故得F =4.5 N.9.(多选)(2020·贵州安顺市网上调研)如图8所示,半圆形光滑轨道BC 与水平光滑轨道AB 平滑连接.小物体在水平恒力F 作用下,从水平轨道上的P 点,由静止开始运动,运动到B点撤去外力F ,小物体由C 点离开半圆轨道后落在P 点右侧区域.已知PB =3R ,重力加速度为g ,F 的大小可能为( )图8A.mgB.125mg 6C .mgD.7mg 6答案 BC解析 小球能通过C 点应满足m ≥mg ,v C 2R 且由C 点离开半圆轨道后落在P 点右侧区域,则有2R =gt 2,v C t <3R ,对小球从P 点到C 12点由动能定理得F ·3R -2mgR =m v ,12C 2联立解得≤F <5mg 625mg 24故B 、C 正确,A 、D 错误.10.如图9所示,一半径为R 、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径POQ 水平.一质量为m 的小球(可看成质点)从P 点上方高为R 处由静止开始下落,恰好从P 点进入轨道.小球滑到轨道最低点N 时,对轨道的压力大小为4mg ,g 为重力加速度.用W 表示小球从P 点运动到N 点的过程中克服摩擦力所做的功,则( )图9A .W =mgR ,小球恰好可以到达Q 点12B .W >mgR ,小球不能到达Q 点12C .W =mgR ,小球到达Q 点后,继续上升一段距离12D .W <mgR ,小球到达Q 点后,继续上升一段距离12答案 C解析 在N 点,根据牛顿第二定律有F N -mg =m ,解得v N =,对小球从开始下落v N 2R 3gR 至到达N 点的过程,由动能定理得mg ·2R -W =m v N 2-0,解得W =mgR .由于小球在PN 1212段某点处的速度大于此点关于ON 在NQ 段对称点处的速度,所以小球在PN 段某点处受到的支持力大于此点关于ON 在NQ 段对称点处受到的支持力,则小球在NQ 段克服摩擦力做的功小于在PN 段克服摩擦力做的功,小球在NQ 段运动时,由动能定理得-mgR -W ′=m v Q 2-m v N 2,因为W ′<mgR ,则小球在N 处的动能大于小球从N 到Q 121212克服重力做的功和克服摩擦力做的功之和,可知v Q >0,所以小球到达Q 点后,继续上升一段距离,选项C 正确.11.如图10甲所示,长为4 m 的水平轨道AB 与半径为R =0.6 m 的竖直半圆弧轨道BC 在B 处相连接,有一质量为1 kg 的滑块(大小不计),从A 处由静止开始受水平向右的力F 作用,F 的大小随位移变化的关系如图乙所示,滑块与AB 间的动摩擦因数为μ=0.25,与BC间的动摩擦因数未知,g 取10 m/s 2.求:图10(1)滑块到达B 处时的速度大小;(2)滑块在水平轨道AB 上运动前2 m 过程所用的时间;(3)若到达B 点时撤去力F ,滑块沿半圆弧轨道内侧上滑,并恰好能到达最高点C ,则滑块在半圆弧轨道上克服摩擦力所做的功是多少?答案 (1)2 m/s (2) s (3)5 J10835解析 (1)对滑块从A 到B 的过程,由动能定理得F 1x 1+F 3x 3-μmgx =m v B 2,12得v B =2 m/s.10(2)在前2 m 内,有F 1-μmg =ma ,且x 1=at 12,解得t 1= s.12835(3)当滑块恰好能到达最高点C 时,应有mg =m ,v C 2R 对滑块从B 到C 的过程,由动能定理得W -mg ×2R =m v C 2-m v B 2,1212代入数值得W =-5 J ,即滑块在半圆弧轨道上克服摩擦力做的功为5 J.12.(2020·山西运城市月考)如图11,在竖直平面内,一半径为R 的光滑圆弧轨道ABC 和水平轨道PA 在A 点相切,BC 为圆弧轨道的直径,O 为圆心,OA 和OB 之间的夹角为α,sinα=.一质量为m 的小球沿水平轨道向右运动,经A 点沿圆弧轨道通过C 点,落至水平轨道;35在整个过程中,除受到重力及轨道作用力外,小球还一直受到一水平恒力的作用,已知小球在C 点所受合力的方向指向圆心,且此时小球对轨道的压力恰好为零.重力加速度大小为g .求:图11(1)水平恒力的大小和小球到达C 点时速度的大小;(2)小球到达B 点时对圆弧轨道的压力大小.答案 (1)mg (2)mg345gR 2152解析 (1)设水平恒力的大小为F 0,小球所受重力和水平恒力的合力的大小为F ,小球到达C 点时速度的大小为v C ,则=tan α,F =,F 0mg mgcos α由牛顿第二定律得F =m ,v C 2R 联立并代入数据解得F 0=mg ,v C =.345gR2(2)设小球到达B 点时速度的大小为v B ,小球由B 到C 的过程中由动能定理可得-2FR =m v C 2-m v B 2,1212代入数据解得v B =52gR小球在B 点时有F N -F =m ,v B 2R 解得F N =mg152由牛顿第三定律可知,小球在B 点时对圆弧轨道的压力大小为F N ′=mg .152。

动能定理及其应用学案

动能定理及其应用学案

动能定理及其应用一、动能(2)定义:物体由于运动而具有的能叫动能(3)表达式为:221mv E k =,标量 (4)动能和动量的关系:动能是用以描述机械运动的状态量。

二、动能定理1.定义:合外力所做的总功等于物体动能的变化量. —— 这个结论叫做动能定理.2.表达式:K E mv mv W ∆=-=2122合2121, 式中W 合是各个外力对物体做功的总和,ΔE K 是做功过程中始末两个状态动能的增量.3.物理意义:动能定理指出了功和能的关系,即外力做的总功,对应着物体动能的变化,变化的大小由外力做的总功来度量。

合外力的功是物体动能变化的量度.我们所说的外力,既可以是重力、弹力、摩擦力,又可以是电场力、磁场力或其他力。

物体动能的变化是指末动能与初动能的差。

4.适用条件(1)动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动.(2)既适用于恒力做功,也适用于变力做功.(3)力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以分阶段作用.5.应用动能定理解题的基本步骤:⑴选取研究对象,明确它的运动过程。

⑵分析研究对象的受力情况和各力做功的情况:受哪些力?每个力是否做功?做正功还是负功?做多少功?然后求各力做功的代数和。

⑶明确物体在过程的始末状态的动能E k1和E k2⑷列出动能定理的方程W 合=E k2-E k1及其它必要的解题方程,进行求解。

动能定理在多过程问题中的应用模型特征:优先考虑应用动能定理的典型问题(1)不涉及加速度、时间的问题.(2)有多个物理过程且不需要研究整个过程中的中间状态的问题.(3)变力做功的问题.(4)含有F 、l 、m 、v 、W 、E k 等物理量的力学问题.一、理解动能定理1、动能定理也可以表述为:外力对物体做的总功等于物体动能的变化。

实际应用时,后一种表述比较好操作。

不必求合力,特别是在全过程的各个阶段受力有变化的情况下,只要把各个力在各个阶段所做的功都按照代数和加起来,就可以得到总功。

高中物理《动能和动能定理》教案精选全文完整版

高中物理《动能和动能定理》教案精选全文完整版

可编辑修改精选全文完整版高中物理《动能和动能定理》教案一、教学目标:1. 掌握动能的概念和计算方法。

2. 了解动能定理,理解动能定理的含义。

3. 能够解决动能定理的基本计算题,掌握动能定理的应用。

二、教学重点:1. 动能概念。

2. 动能定理的含义和应用。

三、教学难点:1. 利用动能定理计算物体的加速度和速度。

2. 运用动能定理解决实际问题。

四、教学过程:1. 导入新知识通过图片或实验向学生介绍动能的概念。

2. 课堂讲解1)动能的概念及计算:动能是物体由于运动所具有的能量,记作K。

动能的大小和物体的速度和质量有关,公式为:$K=\frac{1}{2}mv^2$,单位是焦耳(J)。

2)动能定理当力F对物体做功W后,物体动能的增加量ΔK等于所做的功W,即ΔK = W。

可以用公式表示成:$ΔK=W=\int_{s_1}^{s_2}Fds$3.练习与讲解1)动能定理应用:- 做功变动能:物体所受的力沿着位移方向做功,就会消耗这个力所具有的能量,将它转化为物体的动能- 一定量的功可以产生不同的动能变化:不同的物体大小和速度,需要不同的功- 动能定理可以解决相关问题,如物体的速度和加速度等。

举个例子:某人以6.0m/s的速度跨过一段1.8 m宽的小溪,落差为0.8 m.假设这个人质量为70kg,他跨过溪流的时间为1.0s,求其从空中下落到地面时所具有的平均动能,势能的变化,其速度与动能的变化。

解:从老师的讲解中,我们知道动能定理可以解决相关问题,因此我们采用动能定理进行解答。

先看一下给出的已知条件:v=6.0m/s,d=1.8m,h=0.8m,m=70kg,t=1.0s。

首先,我们计算物体从空中下落到地面时所具有的平均动能,公式 $K=\frac{1}{2}mv^2$ 可以给出答案:$K_1=\frac{1}{2}mv^2=\frac{1}{2}\times70kg\times(6.0m/s)^2=1260J$接着,我们计算势能的变化,公式$ΔU=mgh$ 可以给出答案:$U_1=mgh=70kg\times9.8m/s^2\times0.8m=548.8J$最后,我们计算其速度与动能的变化。

2018版高考物理一轮复习第五章机械能第2讲动能定理及其应用教案

2018版高考物理一轮复习第五章机械能第2讲动能定理及其应用教案

第2讲动能定理及其应用知识点一动能1。

定义:物体由于而具有的能。

2.公式:E k=。

3。

单位:,1 J=1 N·m=1 kg·m2/s2。

4.标矢性:动能是,只有正值,动能与速度的方向。

5.动能的变化:物体与之差,即ΔE k =。

答案:1。

运动 2.错误!mv2 3.焦耳4。

标量无关5。

末动能初动能知识点二动能定理1。

内容:在一个过程中合力对物体所做的功,等于物体在这个过程中.2.表达式:W=ΔE k=E k2-E k1=.3.物理意义:的功是物体动能变化的量度.4。

适用条件(1)动能定理既适用于直线运动,也适用于。

(2)既适用于恒力做功,也适用于做功.(3)力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以作用。

答案:1。

动能的变化 2. 3。

合力4.(1)曲线运动(2)变力(3)分阶段(1)运动的物体具有的能量就是动能. ()(2)一定质量的物体动能变化时,速度一定变化,但速度变化时,动能不一定变化。

()(3)处于平衡状态的物体动能一定保持不变。

()(4)做自由落体运动的物体,动能与下落时间的二次方成正比. ()(5)物体在合外力作用下做变速运动,动能一定变化。

()(6)物体的动能不变,所受的合外力必定为零。

()答案:(1)×(2)√(3)√(4)√(5)×(6)×考点动能定理的理解1。

合外力做功与物体动能的变化间的关系(1)数量关系:合外力做的功与物体动能的变化具有等量代换关系,但并不是说动能变化就是合外力做功。

(2)因果关系:合外力的功是引起物体动能变化的原因。

(3)量纲关系:单位相同,国际单位都是焦耳。

2.标量性:动能是标量,功也是标量,所以整个动能定理是一个标量式,不存在方向的选取问题。

当然动能定理也就不存在分量的表达式.例如,以相同大小的初速度不管以什么方向抛出,在最终落到地面速度大小相同的情况下,所列的动能定理的表达式都是一样的.3.相对性:高中阶段动能定理中的位移和速度必须相对于同一个参考系,一般以地面或相对地面静止的物体为参考系.4。

高中物理教案:动能定理的应用

高中物理教案:动能定理的应用

高中物理教案:动能定理的应用一、引言在高中物理课程中,动能定理是一个重要的概念。

它描述了物体运动中动能的变化与外力做功的关系。

动能定理被广泛应用于解决各种实际问题,如机械工程、运动学和动力学等领域。

本文将以高中物理教案的形式介绍动能定理的应用,并给出几个典型的例子。

二、理论知识动能定理是描述物体动能变化的重要定理。

它可以用如下的数学公式表示:∆K = W其中,∆K表示物体动能的变化量,W表示外力对物体所做的功。

根据动能定理,当外力对物体做功时,物体的动能会增加;反之,当外力所做的功为负时,物体的动能会减小。

三、应用一:运动物体的动能变化动能定理可以应用于研究运动物体的动能变化。

当一个物体在作匀加速直线运动时,根据牛顿第二定律,我们可以得到物体所受到的合力与加速度的关系。

结合动能定理,我们可以计算出物体在运动过程中的动能变化。

例如,一个质量为2kg的物体以2m/s²的加速度在水平方向上运动,求它在经过10m的位移时的动能变化量。

我们可以首先计算出物体所受到的合力:F = ma = 2kg × 2m/s² = 4N。

然后,根据力和位移的关系,我们可以计算出合力对物体所做的功:W = F × s = 4N × 10m = 40J。

由动能定理可知,物体的动能变化量等于所做功:∆K = 40J。

因此,物体在经过10m的位移时,它的动能增加了40J。

四、应用二:机械装置的效率计算动能定理还可以应用于机械装置的效率计算。

在机械系统中,动能定理可以表达为:输入功 = 输出功 + 耗散功根据上述公式,我们可以计算出机械装置的效率,即输出功与输入功之比。

在实际应用中,我们通常会考虑到摩擦力对机械装置的影响,从而计算出总的耗散功。

例如,一台电动机驱动一台风扇旋转,电动机的输入功为500W,风扇的输出功为400W。

假设摩擦力对机械装置的耗散功为100W,我们可以根据动能定理计算出风扇的效率:效率 = 输出功 ÷输入功 = 400W ÷ 500W = 0.8因此,这个机械装置的效率为80%。

高考物理复习时动能和动能定理及应用学案

高考物理复习时动能和动能定理及应用学案

第2课时 动能和动能定理及应用一、动能1.定义:物体由于运动而具有的能叫动能。

2.公式:E k =12mv 2。

3.单位:焦耳,1 J =1 N ·m =1 kg ·m 2/s 2。

4.矢标性:动能是标量,只有正值。

5.状态量:动能是状态量,因为v 是瞬时速度。

二、动能定理1.内容:力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中动能的变化。

2.表达式:W =12mv 22-12mv 21或W =E k2-E k1。

3.物理意义:合外力的功是物体动能变化的量度。

4.适用条件(1)动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动。

(2)既适用于恒力做功,也适用于变力做功。

(3)力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以不同时作用。

【思考判断】1.物体的动能不变,所受合外力一定为零( × )2.物体在合外力作用下做变速运动,动能一定变化( × )3.动能不变的物体,一定处于平衡状态( × )4.一定质量的物体动能变化时,速度一定变化,但速度变化时,动能不一定变化( √ )5.如果物体所受的合外力为零,那么合外力对物体做功一定为零( √ )6.做自由落体运动的物体,动能与时间的二次方成正比( √ )考点一 动能 动能定理(d/d) [要点突破]1.对动能定理的三点理解(1)做功的过程就是能量转化的过程,动能定理表达式中的“=”的意义是一种因果关系在数值上相等的符号,它并不意味着“功就是动能增量”,也不意味着“功转变成了动能”,而是意味着“功引起物体动能的变化”。

(2)动能定理叙述中所说的“外力”,既可以是重力、弹力、摩擦力,也可以是电场力、磁场力或其他力。

(3)合外力对物体做正功,物体的动能增加;合外力对物体做负功,物体的动能减少;合外力对物体不做功,物体的动能不变。

2.应用动能定理解决问题的步骤 (1)选取研究对象,明确它的运动过程。

(2)分析研究对象的受力情况和各力的做功情况,然后求各个外力做功的代数和。

人教版高中物理全套教案和导学案第3课时动能定理及应用

人教版高中物理全套教案和导学案第3课时动能定理及应用

第三课时动能定理及应用第一关:基础关展望高考 基 础 知 识 一、动能 知识讲解1.定义:物体由于运动而具有的能叫做动能.2.公式:E k =12mv 2,动能的单位是焦耳. 说明:(1)动能是状态量,物体的运动状态一定,其动能就有确定的值,与物体是否受力无关.(2)动能是标量,且动能恒为正值,动能与物体的速度方向无关.一个物体,不论其速度的方向如何,只要速度的大小相等,该物体具有的动能就相等.(3)像所有的能量一样,动能也是相对的,同一物体,对不同的参考系会有不同的动能.没有特别指明时,都是以地面为参考系相对地面的动能.二、动能定理 知识讲解1.内容:力在一个过程中对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化.2.表达式:W=E 2k -E 1k ,W 是外力所做的总功,E 1k 、E 1k 分别为初末状态的动能.若初、末速度分别为v 1、v 2,则E 1k =12mv 21,E 2k =12mv 22. 3.物理意义:动能定理揭示了外力对物体所做的总功与物体动能变化之间的关系,即外力对物体做的总功,对应着物体动能的变化,变化的大小由做功的多少来度量.动能定理的实质说明了功和能之间的密切关系,即做功的过程是能量转化的过程.活学活用物体质量为2 kg,以4 m/s 的速度在光滑水平面上向左滑行.从某时刻起作用一向右的水平力,经过一段时间后,滑块的速度方向变为水平向右,大小为 4 m/s,在这段时间内,水平力做功为()A.0B.8 J C.16 JD.32 J解析:本题容易出错在认为动能有方向,向左的16 J 动能与向右的16 J 动能不同,实际上动能是标量,没有方向,且是一个恒定的量,由动能定理有W F =12mv 22-12mv 21=0答案:A第二关:技法关解读高考 解 题 技 法一、利用功能定理求变力的功 技法讲解利用动能定理来求解变力所做的功通常有以下两种情况: ①如果物体只受到一个变力的作用,那么:W=E k2-E k1.只要求出做功过程中物体的动能变化量ΔE k ,也就等于知道了这个过程中变力所做的功.②如果物体同时受到几个力作用,但是其中只有一个力F 1是变力,其他的力都是恒力,则可以先用恒力做功的公式求出这几个恒力所做的功,然后再运用动能定理来间接求变力做的功:W 1+W 其他=ΔE k .可见应把变力所做的功包括在上述动能定理的方程中. ③注意以下两点:a.变力的功只能用表示功的符W 来表示,一般不能用力和位移的乘积来表示.b.变力做功,可借助动能定理求解,动能中的速度有时也可以用分速度来表示. 典例剖析例1一辆汽车通过图中的细绳提起井中质量为m 的物体,开始时,车在A 点,绳子已经拉紧且是竖直,左侧绳长为H ,提升时,车加速向左运动,沿水平方向从A 经过B 驶向C.设A 到B 的距离也为H ,车过B 点时的速度为v ,求在车由A 移到B 的过程中,绳Q 端的拉力对物体做的功.(设绳和滑轮的质量及摩擦不计,滑轮尺寸不计.)解析:本题中汽车和重物构成连接体,但解题通常取重物作为研究对象,根据动能定理列方程:W-mgh=12mv 2-0.要想求出结果,必须弄清重物位移h 和汽车位移H 的关系,重物速度v ′和汽车在B 点的速度v的关系.根据几何关系得出:h=(2-1)H[来源:Z#xx#k.][来源:学,科,]由于左边绳端和车有相同的水平速度v ,v 可分解成沿绳子方向和垂直于绳子方向的两个分速度,如图所示,看出v ′=v x =22v 解以上关系式得W=14mv 2+(2-1)mgH. 二、动能定理的应用技巧 技法讲解应用动能定理时要灵活选取过程,过程的选取对解题难易程度有很大影响.对复杂运动过程问题,既可以分段利用动能定理列方程求解,也可以对全过程利用动能定理列方程求解,解题时可根据具体情况选择使用,一般利用全过程进行求解比较简单.但在利用全过程列方程求解时,必须明确整个过程中外力的功,即哪个力在哪个过程做功,做什么功,或哪个过程有哪些力做了功,做什么功.典例剖析例2如图所示,一质量为2 kg 的铅球从离地面2 m 高处自由下落,陷入沙坑2 cm 深处,求沙子对铅球的平均阻力.解析:解法一:小球的运动分为自由下落和陷入沙坑减速运动两个过程,根据动能定理,分段列式.设铅球自由下落过程到沙面时的速度为v ,则mgH=12mv 2-0设铅球在沙中受到的阻力为F ,则:mgh-Fh=0-12mv 2代入数据解得F=2 020 N 解法二:全程列式:全过程中重力做功mg (H+h ),进入沙中阻力做功-Fh ,全程来看动能变化为零,则由W=E k2-E k1得m g (H+h )-Fh=0解得F=mg H h h+()=21020.020.02⨯⨯+()N=2 020 N第三关:训练关笑对高考 随 堂 训 练1.以初速度v 0竖直上抛一个质量为m 的小球,小球运动过程中所受阻力F 阻大小不变,上升最大高度为h ,则抛出过程中,人手对小球做的功()A.12mv 20 B.mgh C.12mv 20+mgh D.mgh+F 阻h解析:应用动能定理,抛出球时手对球做的功应等于小球出手时的动能,即W=12mv 20,故选项A 正确.从小球抛出上升到最高点,重力与阻力对小球均做负功,根据动能定理-mgh-F 阻h=0-12mv 20 W=12mv 20=mgh+F 阻h ,故选项D 正确. 答案:AD2.质量为m 的小球被系在轻绳一端,在竖直平面内做半径为R 的圆周运动,运动过程中小球受到空气阻力的作用.设某一时刻小球通过轨道的最低点,此时绳子的张力为7 mg ,此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周恰能通过最高点,则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为()A.mgR/4B.mgR/3C.mgR/2D.mgR解析:小球在圆周最低点时,设速度为v 1则7mg-mg=mv 21/R ①设小球恰能通过最高点的速度为v 2 则mg=mv 22/R ②设转过半个圆周过程中小球克服空气阻力做的功为W ,由动能定理得-mg 2R-W=mv 22/2-mv 21/2③由①②③解得W=mgR/2,选项C 正确. 答案:C3.如图所示,某人将质量为m 的石块从距地面h 高处斜向上方抛出,石块抛出时的速度大小为v 0,不计空气阻力,石块落地时的动能为()A.mghB.12mv 20 C.12mv 20-mgh D.12mv 20+mgh 解析:在整个过程中只有重力做功,根据动能定理得mgh=E k -12mv 20,解得E k =mgh+12mv 20. 答案:D4.如图所示,物体在离斜面底端4 m 处由静止滑下,若动摩擦因数均为0.5,斜面倾角为37°,斜面与平面间由一段圆弧连接,求物体能在水平面上滑行多远?解析:物体在斜面上受重力mg 、支持力F N1、摩擦力F 1的作用,沿斜面加速下滑(因μ=0.5<tan 37°=0.75),到水平面后,在摩擦力F 2作用下做减速运动,直至停止.对物体在斜面上和水平面上时进行受力分析,如图所示.物体运动的全过程中,初、末状态速度均为零,对全过程应用动能定理 (mgsin 37°-μmgcos 37°)s 1-μmgs 2=0所以s 2=331(mgsin 7mgcos 7)s mgμμ︒-︒=0.60.50.80.5-⨯×4 m=1.6 m.答案:1.6 m5.如图所示,跨过定滑轮的轻绳两端的物体A 和B 的质量分别为M 和m,物体A 在水平面上.B 由静止释放,当B 沿竖直方向下落h 时,测得A 沿水平面运动的速度为v,这时细绳与水平面的夹角为θ,试分析计算B 下降h 过程中,地面摩擦力对A 做的功?(滑轮的质量和摩擦均不计)解析:研究物体A 、B 和连接它们的轻质细绳组成的系统,B 下降h 过程中,B 的重力做正功mgh,摩擦力对A 做负功,设为W f ,由于A 与水平面间的正压力是变化的,又不知动摩擦因数、Wf 不能用功的定义求得,只能应用动能定理求W f .当A 的速度为v 时,它沿绳子方向的分速度由图可知,v 1=vcos θ,v 1就是该时刻物体B 的瞬时速度,对系统列动能定理表达式mgh-W f =12Mv 2+12m(vcos θ)2可得W f=mgh-12Mv2-12m(vcosθ)2答案:mgh-12Mv2-12m(vcosθ)2[来源:Zxxk.]课时作业二十动能定理及应用[来源:Z。

2018年高中物理必修二教案:7.7 动能和动能定理

2018年高中物理必修二教案:7.7 动能和动能定理

7.7 动能和动能定理教学目标一、知识与技能1. 理解动能的概念.。

2. 熟练计算物体的动能。

3. 会用动能定理解决力学问题,掌握用动能定理解题的一般步骤。

二、过程与方法1. 运用演绎推导方式推导动能定理的表达式,体会科学探究的方法。

2. 理论联系实际,学习运用动能定理分析解决问题的方法。

三、情感、态度与价值观1. 通过演绎推理的过程,培养对科学研究的兴趣。

2. 通过对动能和动能定理的演绎推理,使学生从中领略到物理等自然学科中所蕴含的严谨的逻辑关系,反映了自然界的真实美。

教学重点理解动能的概念,会用动能的定义式进行计算。

教学难点.1.探究功与物体速度变化的关系,知道动能定理的适用范围。

2.会推导动能定理的表达式。

教学过程一、导入新课传说早在古希腊时期(公元前200多年)阿基米德曾经利用杠杆原理设计了投石机,它能将石块不断抛向空中,利用石块坠落时的动能,打得敌军头破血流。

同学们思考一下,为了提高这种装置的杀伤力,应该从哪方面考虑来进一步改进?学习了本节动能和动能定理,就能够理解这种装置的应用原理。

二、新课教学(一)动能的表达式教师活动:大屏幕投影问题,可设计如下理想化的过程模型:设某物体的质量为m ,在与运动方向相同的恒力F 的作用下发生一段位移l ,速度由v 1增加到v 2,如图所示。

提出问题:1.力F 对物体所做的功是多大?2.物体的加速度是多大?3.物体的初速度、末速度、位移之间有什么关系?4.结合上述三式你能综合推导得到什么样的式子?推导:这个过程中,力F 所做的功为W =Fl根据牛顿第二定律F =ma而2122v v -=2al ,即l =av v 22122-把F 、l 的表达式代入W =Fl ,可得F 做的功W =av v ma 2)(2122- 也就是W =21222121mv mv - 根据推导过程教师重点提示:1.动能的表达式:E K =21mv 2。

2.动能对应物体的运动状态,是状态量。

动能定理应用教案

动能定理应用教案

动能定理的应用学案1、动能定理的表述:表述1:合外力做的功等于物体动能的变化。

(这里的合外力指物体受到的所有外力的合力,包括重力)。

表达式为2122122121mv mv E E E W k k -=-=∆= 表述2:外力对物体做的总功等于物体动能的变化。

(不必求合力,特别是在全过程的各个阶段受力有变化的情况下,只要把各个力在各个阶段所做的功都按照代数和加起来,就可以得到总功。

)2.应用动能定理解题步骤:(1)确定研究对象和研究过程。

(2)分析物理过程,分析研究对象在运动过程中的受力情况,画受力示意图,及过程状态草图,明确各力做功情况,即是否做功,是正功还是负功。

(3)找出研究过程中物体的初、末状态的动能(或动能的变化量)(4)根据动能定理建立方程,代入数据求解,对结果进行分析、说明或讨论。

4. 动能定理适用范围:(1)动能定理既适用于恒力做功,也适用于变力做功。

(2)动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动。

(3)动能定理既适用于单一过程,也适用于多过程。

(4)动能定理既适用于单一物体,也适用于多物体系统。

一.应用动能定理求恒力做功问题.例1. 质量为m 的物体静止在水平桌面上,它与桌面之间的动摩擦因数为μ,物体在水平力F 作用下开始运动,发生位移S 1时撤去力F ,问物体还能运动多远? 解析方法Ⅰ:可将物体运动分成两个阶段进行求解对匀加速过程根据动能定理: F S 1-μmg S 1=21mv 12-0 ------------⑴ 对匀减速过程根据动能定理: - μmg S 2=0-21mv 12 ---------------⑵ 由 ⑴、⑵两式 FS 1-μmg S 1-μmg S 2=0-0S 2=mgS mg F μμ1)(- 方法Ⅱ对全过程根据动能定理: 设加速位移为S 1,减速位移为S 2;根据动能定理: FS 1`-μmg (S 1+S 2)=0-0 得 S 2=mg S mg F μμ1)(- * 在用动能定理解题时,可分段研究,也可整体研究;优先考虑整体应用动能定理*训练1. 如图所示,质量为m 的物体从高为h 倾角为θ的光滑斜面顶端由静止开始沿斜面下滑,最后停在水平面上,已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ,求:(1)物体滑至斜面底端时的速度。

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物理学案专题3--动能、动能定理及应用一、基本概念 动能1. 定义:物体由于运动而具有的能叫做动能.2. 公式:E k =12mv 2,动能的单位是焦耳. 说明: ( 1 )动能是状态量,物体的运动状态一定,其动能就有确定的值,与物体是否受力无关.( 2 )动能是标量,且动能恒为正值,动能与物体的速度方向无关.一个物体,不论其速度的方向如何,只要速度的大小相等,该物体具有的动能就相等.( 3 )像所有的能量一样,动能也是相对的,同一物体,对不同的参考系会有不同的动能.没有特别指明时,都是以地面为参考系相对地面的动能. 动能定理1. 内容:力在一个过程中对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化.2. 表达式: W=E 2k -E 1k , W 是外力所做的总功,E 1k 、E 2k 分别为初末状态的动能.若初、末速度分别为v 1、v 2, 则E 1k =12mv 12, E 2k =12mv 22. 3. 物理意义:动能定理的实质说明了功和能之间的密切关系,即做功的过程是能量转化的过程. W 1+W 其他=ΔE k .可见应把变力所做的功包括在上述动能定理的方程中. 二、常规题型如果物体只受到一个力的作用,那么:W=E k2-E k1. 只要求出做功过程中物体的动能变化量ΔE k ,也就等于知道了这个过程中力所做的功. 例1. 如图所示,一个质量m 为2kg 的物块,从高度h=5m 、长度l =10m 的光滑斜面的顶端A 由静止开始下滑,那么,物块滑到斜面底端B 时速度的大小是(不计空气阻力,g 取10m/s 2) ( )A .10m/sB .102m/sC .100m/sD .200m/s 即时练习:1. 一个子弹以水平速度500m/s 射入一块固定的木板,射出时的速度为400m/s ;如果子弹紧接着再射入一块同样的木板,则射出时子弹的速度为多大?2. 在足球比赛中,红队球员在白队禁区附近主罚定位球,并将球从球门右上角贴着球门射入。

已知球门高度为h ,足球飞入球门的速度为v ,足球质量为m ,则红队球员将足球踢出时对足球做功W 为(不计空气阻力和足球的大小)( )A. B .mgh C. D.3.物体A 、B 质量相等,A 置于光滑水平面上,B 置于粗糙水平面上,在相同水平拉力F 作用下,由静止开始运动了S ,那么( ) A.拉力对A 做功较多,A 的动能较大 B.拉力对B 做功较多,但A 的动能较大 C.拉力对A 、B 做功相同,A 、B 动能也相同 D.拉力对A 、B 做功相同,但A 的动能较大4. 一个做匀速直线运动的物体,从某时刻起受到一恒力作用。

此后,该质点的动能可能是( )hAlBA.一直增大B.先逐渐减小至零,在逐渐增大C.先逐渐增大至某一最大值,在逐渐减小D.先逐渐减小至某一非零的最小值,在逐渐增大5.(2011·金考卷)光滑的水平面上固定着一个螺旋形光滑水平轨道,俯视图如图6所示.一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道,以下关于小球运动的说法中错误的是图6A .轨道对小球做正功,小球的线速度不断增大B .轨道对小球做正功,小球的角速度不断增大C .轨道对小球不做功,小球的角速度不断增大D .轨道对小球不做功,小球的线速度不断增大如果物体同时受到几个力作用,其中只有一个力F 1是变力/未知,其他的力都是恒力/已知,则可以先用恒力做功的公式求出这几个恒力所做的功,然后再运用动能定理来间接求变力做的功。

例2. 一个质量为0.3 kg 的弹性小球,在光滑水平面上以6 m /s 的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,反弹后的速度大小与碰撞前相同,则碰撞前后小球速度变化量的大小Δv 和碰撞过程中墙对小球做功的大小W 为A .Δv =0B .Δv =12 m /sC .W =0D .W =10.8 J即时练习:1. 水平桌面上有一物体在一水平恒力作用下,速度由零到v 和由v 增加到2v 两阶段水平恒力F所做的功分别为W1和W2,则W1:W2为( )A .1:1;B .1:2;C .1:3;D .1:4 2.如图所示,用恒力拉一个质量为的物体,由静止开始在水平地面沿直线运动的位移为,力与物体运动方向的夹角为,已知物体与地面间的动摩擦因数为,当地的重力加速度为.试求:(1)拉力对物体所做的功;(2)地面对物体摩擦力的大小;(3)物体获得的动能.3.某消防队员从一平台上跳下,下落2米后双脚触地,接着他用双腿弯屈的方法缓冲,使自身重心又下降0.5米。

在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为 ( )A .自身所受重力的2倍B .自身所受重力的5倍C .自身所受重力的8倍D .自身所受重力的10倍 4.跳水运动员从高H 的跳台以速度V 1水平跳出,落水时速率为V 2,运动员质量为m ,若起跳时,运动员所做的功为W 1,在空气中克服阻力所做的功为W 2,则:( ) A .W 1=2121mv B .W 1=mgH +2121mv .C . W 2=2121mv +mgH -2221mv D .W 2=2121mv -2221mv5.(2009·全国卷Ⅱ)以初速度v 0竖直向上抛出一质量为m 的小物块.假定物块所受的空气阻力F f 大小不变.已知重力加速度为g ,则物块上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为A .v 22g ⎝⎛⎭⎫1+F f mg 和v 0mg -F f mg +F f B .v 22g ⎝⎛⎭⎫1+F f mg 和v 0 mg mg +F f C .v 22g ⎝⎛⎭⎫1+2F f mg 和v 0 mg -F f mg +F f D .v 22g ⎝⎛⎭⎫1+2F f mg 和v 0 mgmg +F f动能定理E K 图像问题,动能随位移增加而增大或减小,反应在函数图像中大多为倾斜的直线,试推导函数关系式再确定图像。

例.1、在地面上以初速度v 0竖直上抛一个小球,不计空气阻力。

上升过程中小球的动能随高度变化的关系是图中的 ( )即时练习:1.水平面上甲、乙两物体,在某时刻动能相同,它们仅在摩擦力作用下停下来,如图所示的a 、b 分别表示甲、乙两物体的动能E 和位移s 的图象,则①若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同,则甲的质量较大 ②若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同,则乙的质量较大 ③若甲、乙质量相同,则甲与地面间的动摩擦因数较大④若甲、乙质量相同,则乙与地面间的动摩擦因数较大 以上说法正确的是( )A .①③B .②③C .①④D .②④图5-2-132.2009年在韩国江陵举办的世界女子冰壶锦标赛上,中国队在决赛中战胜冬奥会冠军瑞典队,第一次获得冰壶世界冠军.运动员以一定的初速度将冰壶沿水平面抛出,由于摩擦阻力的作用,其动能随位移变化图线如图5-2-13所示,已知冰壶质量为19 kg ,g 取10 m /s 2,则以下说法正确的是A .μ=0.05B .μ=0.01C .滑行时间t =5 sD .滑行时间t =10 s3.【2017·江苏卷】一小物块沿斜面向上滑动,然后滑回到原处.物块初动能为k0E ,与斜面间的动摩擦因数不变,则该过程中,物块的动能k E 与位移的关系图线是4.如图3所示,一轻弹簧直立于水平地面上,质量为m 的小球从距离弹簧上端B 点h 高处的A 点自由下落,在C 处小球速度达到最大.x 0表示B 、C 两点之间的距离;E k 表示小球在C 处的动能.若改变高度h ,则表示x 0随h 变化的图象、E k 随h 变化的图象正确的是图4中的图3 图45.【2017·北京卷】(18分)如图1所示,用质量为m的重物通过滑轮牵引小车,使它在长木板上运动,打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。

利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验。

(1)打点计时器使用的电源是_______(选填选项前的字母)。

A.直流电源B.交流电源(2)实验中,需要平衡摩擦力和其他阻力,正确操作方法是_______(选填选项前的字母)。

A.把长木板右端垫高B.改变小车的质量在不挂重物且_______(选填选项前的字母)的情况下,轻推一下小车,若小车拖着纸带做匀速运动,表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。

A.计时器不打点B.计时器打点(3)接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,将打下的第一个点标为O。

在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点,已知相邻计数点间的时间间隔为T。

测得A、B、C……各点到O点的距离为x1、x2、x3……,如图2所示。

实验中,重物质量远小于小车质量,可认为小车所受的拉力大小为mg。

从打O点到打B点的过程中,拉力对小车做的功W=_________,打B点时小车的速度v=_________。

(4)以v2为纵坐标,W为横坐标,利用实验数据作出如图3所示的v2–W图象。

由此图象可得v2随W变化的表达式为_________________。

根据功与能的关系,动能的表达式中可能包含v2这个因子;分析实验结果的单位关系,与图线斜率有关的物理量应是_________。

(5)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响,若重物质量不满足远小于小车质量的条件,则从理论上分析,图4中正确反映v2–W关系的是________。

摩擦力做负功阻碍物体的运动,动能、内能(客服摩擦力做功)、重力势能之间的相互转化。

例. 如图5-2-12所示,DO 是水平面,AB 是斜面,初速度为10 m /s 的物体从D 点出发沿路面DBA 恰好可以达到顶点A ,如果斜面改为AC ,再让该物体从D 点出发沿DCA 恰好也能达到A 点,则物体第二次运动具有的初速度(已知物体与路面之间的动摩擦因数处处相同)( )图5-2-12A .可能大于12 m /sB .可能等于8 m /sC .一定等于10 m /sD .可能等于10 m /s ,具体数值与斜面的倾角有关即时练习:1.如图,质量相等的a 、b 两物体,从斜面上的同一位置A 由静止下滑,经B 点的水平面上滑行一段距离后停下。

不计经过B 点时的能量损失,用传感器采集到它们的速度――时间图象,下列说法正确的是A .a 在斜面上滑行的加速度比b 的大B .a 在水平面上滑行的距离比b 的长C .a 与斜面间的动摩擦因数比b 的大D .a 在整个运动过程中克服摩擦力做的功比b 的多2.一个物体从斜面上高h 处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止,量得停止处对开始运动处的水平距离为s ,如图所示,不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用,并认为斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同,则动摩擦因数μ为 。

3.如图,光滑圆弧的半径为80cm ,有一质量为1.0kg 的物体自A 点从静止开始下滑到B 点,然后又沿水平面前进4m ,到达C 点停止,求:(1)物体到达B 点时的速度;(2)物体沿水平面运动的过程中摩擦力做的功; (3)物体与水平面间的动摩擦因数。

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