沪科版高中物理必修二 :第三章 动能的变化与机械功 章末分层突破(课件精选)

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最新沪科版高中物理第3章动能的变化与机械功章末总结沪科版必修2优质课件.ppt

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条件下,求牵引力做的功.
(3)利用动能定理或功能关系求功.
例 1 一辆汽车在平直的公路上以速度 v0 开始加速行驶,经过 一段时间 t,前进了距离 s,此时恰好达到其最大速度 vm.设此 过程中汽车发动机始终以额定功率 P 工作,汽车所受的阻力
恒为 F,则在这段时间里,发动机所做的功为

( ABC)
学案 5 章末总结
本 学
动能的变化与机械功





Ek
增量
动能的变化与机械功
本 学 案 栏 目 开 关

位移
动能的变化与机械功

W

t





一、功的正、负判断和计算方法
本 1.如何判断力 F 做功的正、负
学 案
(1)利用功的计算公式 W=Fscos α,此法常用于判断恒力做
栏 目
功的情况.
栏 目
这对滑动摩擦力做功和:W=Wm+WM=-μmg(l+s)+μmgs=
开 关
-μmgl
答案 -μmg(l+s) μmgs -μmgl
规律总结 1.静摩擦力做功的特点
(1)静摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功.例如:
若物体在倾斜的传送带上随传送带一起向上运动,静摩擦力做

学 正功,若随传送带一起向下运动,静摩擦力做负功;在粗糙的
t=0 时刻开始受到水平力的作用.力的大小

F 与时间 t 的关系如图 2 所示,力的方向保持
学 案
不变,则
栏 目 开 关
A.3t0 时刻的瞬时功率为5Fm0 2t0 B.3t0 时刻的瞬时功率为15Fm0 2t0

高中物理第3章动能的变化与机械功章末总结课件沪科版必修2

高中物理第3章动能的变化与机械功章末总结课件沪科版必修2
实验探究
概念:力对物体所做的功,等于 力 的大小、 位移 的大 小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积
动能的 当α<90°时,W>0
变化与 功 公式W=Fscos α 当α=90°时,W=0 机械功
当α>90°时,W<0
含义:功是能量变化的量度
动能的 变化与 机械功
功率
概念:功W跟完成这些功所用时间t的比值
第3章 动能的变化与机械功
章末总结
内容索引
知识网络
梳理知识 构建网络
重点探究
启迪思维 探究重点
知识网络
动能的 变化与 机械功
动能表达式:Ek= 12mv2
内容:外力对物体所做的功等于物体动能的_增__量__
动能 定理
W=_Δ_E__k _
表达式 W=Ek2-Ek1 W= 12mv22-12mv12
(3)利用W=Pt求功.
2.功率的计算方法
(1)P=
W t
:此式是功率的定义式,适用于任何情况下功率的计算,但常用
于求解某段时间内的平均功率.
(2)P=Fvcos α:此式一般计算瞬时功率,但当速度为平均速度时,功率 为平均功率.
例1 质量为m=20 kg的物体,在大小恒定的水平 外力F的作用下,沿水平面做直线运动.0~2 s内F 与运动方向相反,2~4 s内F与运动方向相同,物 体的v-t图像如图1所示,g 取10 m/s2,则 A.拉力F的大小为100 N
公式
W P= t (平均功率)
P=Fv(平均功率或瞬时功率)
加速度减小的加速运动 机车以恒定功率启动
以最大速度做匀速直线运动
匀加速直线运动
机车以恒定加速度启动 加速度减小的加速运动
以最大速度做匀速直线运动

高中物理第3章动能的变化与机械功3.3动能定理的应用课件沪科版必修2

高中物理第3章动能的变化与机械功3.3动能定理的应用课件沪科版必修2
第九页,共32页。
[核心点击] 1.应用动能定理解题的步骤:
(1)确定研究对象和研究过程(研究对象一般为单个物体或相对静止的物体 组成的系统).
(2)对研究对象进行受力分析(注意哪些力做功或不做功). (3)确定合外力对物体做的功(注意功的正负). (4)确定物体的初、末动能(注意动能增量是末动能减初动能). (5)根据动能定理列式、求解.
第八页,共32页。
[合作探讨] 探讨 1:物体下落时,随着速度的增大,所受空气阻力也逐渐增大,该过程 动能定理还适用吗? 【提示】 适用.动能定理对恒力做功、变力做功都适用. 探讨 2:将某物体斜向上抛出,若忽略空气阻力,它的速度大小怎么变化? 【提示】 物体只受重力作用,上升和下降过程中合力分别做负功和正功, 故物体的速度先减小后增大.
【答案】 D
第十五页,共32页。
2.篮球比赛中一运动员在某次投蓝过程中对篮球做功为 W,出手高度为 h1, 篮筐距地面高度为 h2,球的质量为 m,不计空气阻力,则篮球进筐时的动能为 ()
A.W+mgh1-mgh2 B.mgh2-mgh1-W C.mgh1+mgh2-W D.W+mgh2-mgh1
(1)钢珠在沙坑中受到的平均阻力是重力的多少倍?
(2)若让钢珠进入沙坑h8,则钢珠在 h 处的动能应为多少?设钢 珠在沙坑中所受平均阻力大小不随深度改变.
图334
第二十五页,共32页。
【解析】 (1)取钢珠为研究对象,对它的整个运动过程,由动能定理得 W =Wf+WG=ΔEk=0.
取钢珠停止处所在水平面为重力势能的零参考平面,则重力的功 WG=1110 mgh,
第二十一页,共32页。
探讨:那么要求解物体在 AB 段克服摩擦力所做的功的大小,应选哪个过程 应用功能定理,求解更简便?其大小为多少?

沪科版高一物理必修二课件-3.1 探究动能变化跟功的关 (共13张PPT)

沪科版高一物理必修二课件-3.1 探究动能变化跟功的关 (共13张PPT)
之分,功是过程量,对应一段时间或一段位移。
假设有一辆质量为m的汽车,在恒定的牵 引力F作用下行驶,速度由v1增加到v2,相应 的行驶距离为s。那么,在此过程中,汽车的 加速度多大?汽车运动的速度跟牵引力、距 离的关系是怎样的?
解析:因为F为恒力,故汽车做匀变速直线运动。 由牛顿第二定律: F ma 由运动学公式 v 2 v 1 联立可得:
1、定义:物体从初状态到末状态动能的变化 称为动能变化量。 1 1 2 2 2、大小:E k E k 2 E k 1 mv 2 mv 1
2
2
1 2 E k 2 mv 2 2 为末状态动能。
1 2 E k 1 mv 1 2 为初状态动能
3、 若E k 0说明物体动能增加;
一、动 能
1、定义:物体由于运动而具有的能量叫做
动能。
用:E k 表示
2、大小: E k
1 2 mv 2
3、单位:焦耳。 J
1J 1 kgm s
2
2
1、子弹的质量为10g,飞行速度为0.8 km s ; 奔跑的运动员质量为60kg,速度为10 m s , 比一比,看谁的动能大?
2、一质量为2 kg的滑块,以4 m/s的速度在光 滑的水平面上向左滑行,从某一时刻t起,在 滑块上作用一向右的水平力,经过一段时间t1, 物体的速度减为零,后滑块的速度方向变为向 右,经过时间t2,大小为4 m/s,求:①物体在 时刻t、t1、t2时刻的动能,②t到t1时间内,t1 到t2的时间内,动能是怎样变化的。
2
注意:动能定理中的功为合外力做的功。
小 结
一、动能
探究动能
变化跟做
二、动能增量
工的关系。
三、功
四、动能定理

沪科版高中物理必修二《势能的变化与机械功》ppt课件

沪科版高中物理必修二《势能的变化与机械功》ppt课件

第四次沿与水平地面成45o夹角的光滑斜 面下滑至D点。
1.关于重力势能的理解,下列说法正确的是(C )
A、地球上每一个物体的重力势能都是一个确定的值 B、物体克服重力做功时,重力势能减少 C、当重力对物体做正功时,物体的重力势能减少 D、放在地面上的物体,它的重力势能一定等于0
2.物体在运动过程中克服重力做功为50J,则(BD)
例2、有一顿三层楼,每层楼的高度 都是h,有一质量为m的木块放在三楼楼 顶处,站在一楼的甲同学说木块的重力 势能为3mgh,站在二楼的乙同学说木 块的重力势能为2mgh,站在三楼的丙 同学说木块的重力势能只有mgh,请问 这三位同学的说法哪个才是正确的?
例3、 质量为m=10kg的小球可以看 成质点,距地面竖直高度h=10m, A、B、 C、D处在同一水平地面上, 第一次小球沿竖直方向由图示O点下落至 C点; 第二次沿与水平地面成30o夹角的光滑斜 面下滑至A点; 第三次沿与水平地面成60o夹角的光滑斜 试求:在这四个过程中重力分别 面下滑至B点; 对小球做了多少功?g=10m/s2)
沪科版高中物理必修2
4.1势能的变化与机械功
质量为m的物体在力F的作用下在光滑的 水平面上由静止向前移动了位移S,试问两种 情况下1、有一质量为m的小 球,将其从距地面高为h2处的 地方竖直向上抛出,到达距地 面高为h1处时开始下落最终落 回原处,试问这一过程中小球 的重力分别做什么功?重力势 能是怎么变化的?
A、重力做功为50J; B、物体的重力势能一定增加了50J; C、物体的重力势能为50J; D、重力做了50J的负功。
A
3.小球质量1kg,从h1=2m的A点下落到地面的B点,桌面距离地面 高度h2=1m,(g=10m/s2)填表: 选择不同的参考平面,物体的重力势能不同。 相对性 重力做功和势能的变化与参考平面的选择无关。 绝对性 参考 平面 桌面 地面 小球在A点 重力势能

高中物理第3章动能的变化与机械功习题课功与功率课件

高中物理第3章动能的变化与机械功习题课功与功率课件

F=f a=0 f= vPm 以vm做匀速运动
F=f a=0 f= vPm 以vm做匀速运动
注意:(1)机车的输出功率:P=Fv,其中F为机车的牵引力,v为机车的 瞬时速度. (2)无论哪种启动过程,机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度,即 vm=FPmin=Pf . (3)机车以恒定加速度启动,匀加速过程结束时,功率最大,但速度不最 大,v=PF<vm=Pf . (4)机车以恒定功率运行时,牵引力的功W=Pt.
2.变力做功的计算 (1)将变力做功转化为恒力做功. 在曲线运动或有往复的运动中,当力的大小不变,而方向始终与运动方 向相同或相反时,这类力的功等于力和路程的乘积,力F与v同向时做正 功,力F与v反向时做负功. (2)当变力做功的功率P一定时,如机车恒定功率启动,可用W=Pt求功. (3)用平均力求功:若力 F 随位移 s 线性变化,则可以用一段位移内的平均力求 功,如将劲度系数为 k 的弹簧拉长 s 时,克服弹力做的功 W=0+2 Fs=k2s·s=12ks2.
例3 质量为M的木板放在光滑水平面上,如图4所示.一个质量为m的滑 块以某一速度沿木板表面从A点滑至B点,在木板上前进了l,同时木板前 进了x,若滑块与木板间的动摩擦因数为μ,求摩擦力对滑块、对木板所 做的功各为多少?滑动摩擦力对滑块、木板做的总功为多少?
图4 答案 -μmg(l+x) μmgx -μmgl
例5 如图6所示,为修建高层建筑常用的塔式起重机.在起重机将质量m= 5×103 kg的重物竖直吊起的过程中,重物由静止开始向上做匀加速直线运动,
加速度a=0.2 m/s2,当起重机输出功率达到其允许的最大值时,保持该功率
直到重物做vm=1.02 m/s的匀速运动.取g=10 m/s2,不计额外功.求: (1)起重机允许的最大输出功率;

高中物理沪科版必修2课件:第3章 动能的变化与机械功 3.3 动能定理的应用

高中物理沪科版必修2课件:第3章 动能的变化与机械功 3.3 动能定理的应用

而不必考虑物体的加速度和时间,因而往往比用牛顿运动定律和运动学
规律更简便.
例1 质量为m的汽车正以速度v0运动,司机踩下刹车闸,经过位移s后汽车 停止运动,若阻力为f,则汽车的制动距离与汽车的初速度的关系如何?
பைடு நூலகம்
答案 解析
mv0 2 2f
由动能定理得:-fs=0-12mv0 2得:s=m2vf0 2
解析 答案
面ab段间的动摩擦因数μ=0.3,不计其它机械能损失.已知ab段长L=1.5 m,
数字“0”的半径R=0.2 m,小物体
质量m=0.01 kg,g=10 m/s2.求:
(1)小物体从p点抛出后的水平射程;
答案 0.8 m
123
图7
解析 答案
(2)小物体经过数字“0”的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向.
图6 答案 3.5 m
123
解析 答案
3.(动能定理在多过程问题中的应用)某兴趣小组设计了如图7所示的玩具轨道,
其中“2008”四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,固定在竖直平
面内(所有数字均由圆或半圆组成,圆半径比细管的内径大得多),底端与水
平地面相切.弹射装置将一个小物体(可视为质点)以va=5 m/s的水平初速度由 a点弹出,从b点进入轨道,依次经过“8002”后从p点水平抛出.小物体与地
图3
解析 答案
四、利用动能定理分析多过程问题
一个物体的运动如果包含多个运动阶段,可以选择分段或全程应用动能 定理. (1)分段应用动能定理时,将复杂的过程分割成一个个子过程,对每个子 过程的做功情况和初、末动能进行分析,然后针对每个子过程应用动能 定理列式,然后联立求解. (2)全程应用动能定理时,分析整个过程中出现过的各力的做功情况,分 析每个力做的功,确定整个过程中合外力做的总功,然后确定整个过程 的初、末动能,针对整个过程利用动能定理列式求解. 当题目不涉及中间量时,选择全程应用动能定理更简单,更方便.

高中物理第3章动能的变化与机械功3.2研究功与功率课件沪科版必修2

高中物理第3章动能的变化与机械功3.2研究功与功率课件沪科版必修2

【提示】 两者对货物做的功都等于克服重力做的功,由于将相同的货物 运往相同高度的山顶,两者做相同的功,而用缆车运送货物所用时间远小于挑 山工的用时,根据功率定义知缆车的做功功率远大于挑山工的做功功率.
第二十九页,共56页。
[合作探讨] 如图 3-2-6 是解放军正用吊车将一台坦克车从码头上吊起装上舰船.
第七页,共56页。
[合作探讨] 如图 3-2-1 所示,人拉着小车沿水平面匀速前进了一段距离.
图 3-2-1
第八页,共56页。
探讨 1:人对小车做的功是否等于拉力和位移的乘积? 【提示】 不等于.因为 W=F·lcos α. 探讨 2:拉力 F 一般分解为哪两个分力?F 做的功与哪个分力做的功相同? 【提示】 拉力可以分解为沿水平方向和竖直方向的两个分力.F 做的功与 水平方向分力做的功相同.
A.P 甲>P 乙 C.P 甲=P 乙
图 3-2-8 B.P 甲<P 乙 D.无法判定
第三十六页,共56页。
【解析】 根据功率的定义式 P=Wt 可知,在功与所用时间的关系图像中, 直线的斜率表示时刻的功率.因此,由图线斜率可知 P 甲<P 乙,选项 B 正确.
【答案】 B
第三十七页,共56页。
6.人的心脏每跳一次大约输送 8×10-5 m3 的血液,正常人血压(可看做心脏 输送血液的压强)平均值约为 1.5×104 Pa,心跳约每分钟 70 次,据此估测心脏工 作的平均功率约为多少. 【导学号:02690034】
第三十一页,共56页。
[核心点击] 1.定义式及其物理意义 (1)定义式:功率是功跟完成这些功所用时间的比值,即 P=Wt ,功率是用比 值定义法定义的物理量,功率的大小用Wt 来表示,但功率与功、时间无关. (2)物理意义:表示在一段时间内力做功的平均快慢.
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1.(多选)(2016·全国丙卷)如图 3-3 所示,一固定容器的内壁是半径为 R 的 半球面;在半球面水平直径的一端有一质量为 m 的质点 P.它在容器内壁由静止 下滑到最低点的过程中,克服摩擦力做的功为 W.重力加速度大小为 g.设质点 P 在最低点时,向心加速度的大小为 a,容器对它的支持力大小为 N,则( )
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如图 3-2 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/s2, 求:
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作用力与反作用力做功的特点
作用力和反作用力有等大、反向的关系,但是它们分别作用在两个不同的 物体上,两个力的作用点所产生的位移的大小并不一定相同,因此两个力所做 的功并不一定相同,功的正负也不确定.会出现多种情况且作用力和反作用力 做功的代数和可以为零,也可以为正,也可以为负.现总结如下:
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动能定理与图像结合的问题
不同的图像,图像的纵坐标、横坐标所对应的物理量不同,图像的斜率、 截距、图线的交点、图线下的面积所表示的物理意义也不相同,动能定理与图 像相结合的问题中,要注意从图像中分析得出所需的信息.
(1)v -t 图:由公式 s=vt 可知,v -t 图线与坐标轴围成的面积表示物体的位 移.
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(2)a -t 图:由公式 Δv=at 可知,a-t 图线与坐标轴围成的面积表示物体速度 的变化量.
(3)F-s 图:由公式 W=Fs 可知,F-s 图线与坐标轴围成的面积表示力所做的 功.
(4)P-t 图:由公式 W=Pt 可知,P-t 图线与坐标轴围成的面积表示力所做的 功.
m、M 向相反的方向运动,此
过程中,摩擦力对 M、m 均做负功
作用力、反作用力均不做功
M 固定,m 静止在 M 上,摩擦
力对 m、M 均不做功
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光滑绝缘水平面上两个带同种 作用力、反作用力均做正功 电荷的金属球同时从静止释放,两个斥力均做
正功
光滑绝缘平面上,两个带同种 一个做正功,另一个不做功 电荷的金属球,A 固定,B 从静止释放,斥力
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一对作用力、反作用力做功情况
实例分析
一个做负功,另一个不做功
M 静止,m 沿粗糙斜面下 滑,摩擦力对 m 做负功、对 M 不做功
一个做正功,另一个做负功
m 无初速放在匀速转动的皮 带左端,在 m 开始的加速阶段:摩擦力对 m 做正功,对皮带做负功
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作用力、反作用力均做负功
W-mg×2R=12mv2C-12mv2B
代入数值得 W=-5 J,
即克服摩擦力做的功为 5 J.
【答案】 (1)2 10 m/s (2)
8 35 s (3)5 J
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求解动力学问题的两条思路 首先考虑是否可用动能定理处理;然后再考虑用牛顿运动定律和运动学公 式处理.
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选项 B 错误;在最低点时,由牛顿第二定律得 N-mg=ma,N=3mgRR-2W,选
项 C 正确,选项 D 错误.
【答案】 AC
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2.(2015·全国卷Ⅰ)如图 3-4 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 的质点自 P 点上方高度 R 处由静止开始下落,恰好从 P 点进入轨道,质点滑到轨道最低点 N 时,对轨道 的压力为 4mg,g 为重力加速度的大小.用 W 表示质点从 P 点运动到 N 点的过 程中克服摩擦力所做的功.则( )
由动能定理得 F1s1-F3s3-μmgs=12mv2B
得 vB=2 10 m/s. (2)在前 2 m 内,有 F1-μmg=ma, 且 s1=12at21,
ห้องสมุดไป่ตู้
解得 t1=
8 35 s.
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(3)当滑块恰好能到达最高点 C 时,有 mg=mvR2c
对滑块从 B 到 C 的过程,由动能定理得:
教师教学说课
适用于教育教学、教师说课、学生作业、汇报总结
讲解人:教育者
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·







章末分层突破
· 考






·




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①12mv2 ②Ek2 ③Ek1 ④动能 ⑤比值 ⑥快慢 ⑦Fv
[自我校对]
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【解析】 (1)木块对子弹的摩擦力 f 与子弹位移的方向相反,是阻力,位移 大小 s1=s+d.
所以木块对子弹的摩擦力做功为: W1=fs1cos θ=f(s+d)cos 180°=-f(s+d). (2)由牛顿第三定律,子弹对木块的摩擦力大小也等于 f,其方向与木块的位 移方向相同,位移大小 s2=s,则子弹对木块的摩擦力所做的功为:W2=fscos 0° =fs. 【答案】 (1)-f(s+d) (2)fs
对 B 做正功,对 A 不做功
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一子弹以水平的速度射入放置在光滑水平面上原来静止的木块,并 留在木块中,在此过程中子弹钻入木块的深度为 d,木块的位移为 s,木块对子 弹的摩擦力大小为 f,求:
图 3-1 (1)木块对子弹的摩擦力做的功; (2)子弹对木块的摩擦力做的功.
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图 3-2
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(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?
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【解析】 (1)对滑块从 A 到 B 的过程,
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图 3-3
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A.a=2mgmRR-W C.N=3mgRR-2W
B.a=2mgmRR-W D.N=2mgRR-W
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【解析】 质点 P 下滑到最低点的过程中,由动能定理得 mgR-W=12mv2,
则速度 v=
mgmR-W,最低点的向心加速度 a=vR2= mgmRR-W,选项 A 正确,
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