77动能和动能定理(导学案).docx
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7.7动能和动能定理推导:一物体在光滑水平的地面上,现沿物体的运动方向上施加一水平恒力F,在该力的作用下经过位移?,物体的速度从力变为卩2,这一过程力F做的功为:一、动能的表达式1.动能:E k = —mv222.单位:E ___________ , m _____________ , v ______________ o3.动能是标量,且动能一定是—值。
例1:(1)一汽车原来向以向动的速度lOm/s运动,经过一段时间后速度变为向西10m/s, 则汽车原来的动能____ (大于、小于、等于)后来的动能。
(2)一汽车的质量是1000kg,现以速度10m/s运动,其动能为__________ ;经过一段时间后,速度变为20in/s,其动能为______________ o二、动能定理1・动能定理: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 = E k2— E k] W = —- — mv^3.说明:动能定理既适用于恒力作用也适用于变力作用,既适用于直线运动也适用于变力作用,是高中阶段解决一般的曲线运动常用的方法。
例2. 一质量为10kg的物体静止于水平光滑的地面上,现施加一水平大小为20N的恒力作用在物体上,求物体运动4m时的速度为多大?例3. 一架喷气式飞机,质量;n=5.0xl03kg,起飞过程中从静止开始滑跑,当位移达到L=5.3xl02m 速度达到起飞速度v=60m/s,在次过程中飞机受到的平均阻力是飞机重力的0・02倍,求飞机受到的牵引力?小结:动能定理应用的一般思1、两辆小车A 、B,其质量关系为m A >m B ,车轮与水平面间的动摩擦因数相等,现使它 们以相同的动能沿水平面滑行,则两辆车滑行距离S A 、SB 的大小关系是() A. S A =SB B ・S A >S B C.S A V SB D ・条件不足,无法确定 2、一质量为2kg 的滑块,以4m/s 的速度在光滑水平面上向左滑行。
动能和动能定理导学案
动能和动能定理导学案
学习目标
〔一〕知识与技能
1、掌握动能的表达式。
2、掌握动能定理的表达式,理解动能定理确实切含义,应用动能定理解决实际问题。
〔二〕过程与方法
1、运用演绎推导方法推导动能定理的表达式。
2、学习运用动能定理分析解决问题的方法。
〔三〕感情、态度与价值观
通过动能定理的演绎推导,感受成功的喜悦,培养学生对科学研究的兴趣。
★学习重点动能定理及其应用。
★学习难点对动能定理的理解和应用。
★学习过程
〔一〕情景导入:
1、什么叫动能?单位是什么?_____________________________________________
2、某个力对物体做功就肯定对应着某种能量的变化?请举例说明_______________________
_______________________________________________________________ _________________
3、当物体的初速度是零时,力对物体所做的功与速度变化的关系是______________________
问题思考:“功是能量转化的量度〞,通过上节课的探究,你是否感觉到动能可能与什么因素有关?应该怎样定量的表达?引起动能变化的原因是什
么?〔通过学生举例分析,理解功是能量转化的量度,因为在课堂上经常分析功能转化观念,所以学生理解这句话问题不大〕
这节课我们就来研究这些问题。
〔二〕新课预习:
1、动能表达式。
高中物理最新-动能和动能定理导学案 精品
第7.7《动能和动能定理》导学案班级: 组名: 姓名:【学习目标】1.知道动能的符号、单位、表达式,会应用动能的表达式计算物体的动能。
2.能运用牛顿第二定律和运动学公式推导出动能定理,理解动能定理的物理意义,理解做功的过程就是能量发生转化或转移的过程。
(重点、难点)3.知道动能定理适用于变力做功与曲线运动的情景并能进行相应计算,领会应用动能定理解题的思路、步骤、优越性。
(重点)【学法指导】1.用理论推导方法探索物理规律;2.运用比较学习法对动能定理与牛顿运动解题进行比较,正确选择物理规律解决问题。
【知识链接】1.求总功的两种方法:(1) +++=321W W W W 总 (2)αcos l F W 合总=?如果物体受到的力中有变力,或者物体做曲线运动,你将选第 种方法求总功。
2.我们了解某种能量一贯的思想:物体 的变化与 相关联的思想。
3.两个功能关系:(1)重力做功与重力势能变化的关系: =G W (0>G W ,1P E 2P E ;0<G W ,1P E 2P E ) (2)弹力做功与弹性势能变化的关系:弹力做正功,弹性势能 ;弹力做负功,弹性势能 。
4.通过实验探究,我们了解了做功与速度变化的关系,即∝W 。
【学习过程】基础自主学习——用夯实的基础打开透射希望的天窗 一、动能1.定义:物体由于 而具有的能。
2.表达式:3.单位:国际单位为 ,1J= = 4.物理量特点:(1)具有瞬时性,是 (填“状态”或“过程”)量;(2)是 (填“矢” 或“标”)量;(3)具有相对性,与参考系的选择 (填“有”或“无”)关,一般是指相对于地面..的动能。
二、动能定理 1.物理情景:如图所示,质量为m的物体,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1υ增加到2υ。
试推导此过程中力F 做的功W 与物体速度关系的表达式。
?物体受到 个力作用而做 (填“匀变速”或“非匀变速”)直线运动。
《动能和动能定理》导学案
课时7.7动能和动能定理制作人:刘国辉 2019.05.221.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.能用牛顿第二定律和运动学公式导出动能定理,理解动能定理的物理意义。
3.会用动能定理处理单个物体的有关问题,领会运用动能定理解题的优越性。
4.知道动能定理也可用于变力做功与曲线运动的情景,能用动能定理计算变力所做的功。
1.动能定义:物体由于①运动而具有的能。
2.动能表达式E k=②。
3.动能的单位是③焦耳,与功的单位相同。
4.动能的特点(1)动能具有瞬时性,是④状态量。
(2)动能具有相对性,选取不同的参考系,同一物体的动能一般不同,说到物体的动能,一般是指相对于⑤地面的。
(3)动能是⑥标量,只有大小,没有方向。
5.动能定理:力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中⑦动能的变化;如果外力做正功,物体的动能就⑧增加,外力做负功,物体的动能就⑨减少;动能定理不仅适用于恒力做功和直线运动情况,也适用于⑩变力做功和曲线运动情况。
6.动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间,因此用动能定理处理问题比较简单。
主题1:动能的表达式问题:如图所示,给质量为m的物体施加一个恒力F,使物体在光滑的水平面上做匀加速直线运动,在物体发生位移l的过程中,力F对物体做功W,物体的速度由v1变为v2。
(1)推导出力F对物体做功的表达式。
(用m、v1、v2表示)(2)阅读教材中相关的内容,思考并讨论下列问题。
①动能Ek =12mv2中v是瞬时速度还是平均速度?为什么动能的单位是焦耳?②速度变化时,动能是否一定变化?动能不变时速度一定不变吗?③选择不同的参考系对动能有什么影响?主题2:动能定理问题:(1)根据以下情景①②③完成下表,你能从中得到什么结论?①质量为1 kg的物体,在f=2 N的摩擦力的作用下在水平面上运动3 m 后,速度从4 m/s变为2 m/s。
②静止于粗糙水平面上的1 kg的物体,在水平拉力作用下匀加速前进,水平拉力F=2 N,物体与水平面间的动摩擦因数为0.1,物体在该力作用下运动了2 m,速度从0变为2 m/s。
7.7.1动能和动能定理(导学案)
C.动能不变时,其速度一定不变
D.动能不变时,其速度不一定不变
3、关于功和物体动能变化的关系,不正确的是( ).
A.只有动力对物体做功,物体的动能就增加。
B.只有物体克服阻力做功,它的动能就减少。
总课题
机械能守恒定律
总课时
第22课时
课题
动能和动能定理
课型
新授课
教
学
目
标
知识与技能
1.使学生进一步理解动能的概念,掌握动能的计算式.
2.结合教学,对学生进行探索研究和科学思维能力的训练.
3.理解动能定理的确切含义,应用动能定理解决实际问题.
过程与方法
1.运用演绎推导方式推导动能定理的表达式.
2.理论联系实际,学习运用动能定理分析解决问题的方法.
C.外力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差。
D.动力和阻力都对物体做功,物体的动能一定变化。
4.在光滑水平面上.质量为2kg的物体以2m/s的速度向东运动,当对它施加一向西的力使它停下来,则该外力对物体做的功是( )
A.-16JB.-8J.C.-4J D.0
5、质量m=50kg的物体,原来的速度vl=2m/s,受到一个与运动方向相同的力F=4N的作用,发生的位移s=2m,物体的末动能是多大?
6、以l0m/s的初速度运动的石块,在水平冰面上滑行100m后停下,若g取10m/s2,则冰面与石块之间的动摩擦因数是多大?
引导2:那么,动能定理更为一般的叙述方法是什么呢?
引导3:刚才我们推导出来的动能定理,我们是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下推出的.动能定理是否可以应用于变力做功或物体做曲线运动的情况,该怎样理解?
《动能 动能定理》 导学案
《动能动能定理》导学案一、学习目标1、理解动能的概念,知道动能的表达式及单位。
2、理解动能定理的内容,能用动能定理解决简单的问题。
3、掌握动能定理的推导过程,体会功和能的关系。
二、学习重点1、动能的表达式及动能定理的内容。
2、应用动能定理解决实际问题。
三、学习难点1、动能定理的推导。
2、理解功和能的关系。
四、知识梳理(一)动能1、定义:物体由于运动而具有的能量叫做动能。
2、表达式:$E_{k} =\frac{1}{2}mv^2$ ,其中$m$ 是物体的质量,$v$ 是物体的速度。
3、单位:焦耳(J),1 J = 1 N·m = 1 kg·m²/s²动能是标量,只有大小,没有方向。
动能具有相对性,其大小与参考系的选择有关。
通常情况下,我们选择地面为参考系。
(二)动能定理1、内容:合外力对物体所做的功等于物体动能的变化量。
2、表达式:$W_{合} =\Delta E_{k} = E_{k2} E_{k1} =\frac{1}{2}mv_{2}^2 \frac{1}{2}mv_{1}^2$3、推导:假设一个物体在恒力$F$ 的作用下,沿直线运动,其初速度为$v_{1}$,经过一段位移$s$ 后的末速度为$v_{2}$。
根据牛顿第二定律:$F = ma$又由运动学公式:$v_{2}^2 v_{1}^2 = 2as$ ,可得$a =\frac{v_{2}^2 v_{1}^2}{2s}$所以,$F = m\frac{v_{2}^2 v_{1}^2}{2s}$则力$F$ 做的功:$W = Fs = m\frac{v_{2}^2 v_{1}^2}{2}$即:$W =\frac{1}{2}mv_{2}^2 \frac{1}{2}mv_{1}^2$ ,这就是动能定理的表达式。
动能定理中的合外力做功是指所有外力做功的代数和。
动能定理既适用于恒力做功,也适用于变力做功;既适用于直线运动,也适用于曲线运动。
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。
动能定理导学案(教师版)
《动能和动能定理》导学案要点提示 1、动能(1)定义:物体由于运动而具有的能叫动能. (2)公式:E k =12m v 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)动能是状态量,因为v 是瞬时速度.课前热身: 1.(2012·苏州模拟)一个小球从高处自由落下,则球在下落过程中的动能( ). A.与它下落的距离成正比 B.与它下落距离的平方成正比 C.与它运动的时间成正比 D.与它运动时间的平方成正比 答案 AD 2.(2012·中山模拟)质量为m 的物体在水平力F 的作用下由静止开始在光滑地面上运动,前进一段距离之后速度大小为v ,再前进一段距离使物体的速度增大为2v ,则( ). A.第二过程的速度增量等于第一过程的速度增量 B.第二过程的动能增量是第一过程动能增量的3倍C.第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做的功D.第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做功的2倍解析 由题意知,两个过程中速度增量均为v ,A 正确;由动能定理知:W 1=12m v 2,W 2=12m (2v )2-12m v 2=32m v 2,故B 正确,C 、D 错误.答案 AB3.一个25 kg 的小孩从高度为3.0 m 的滑梯顶端由静止开始滑下,滑到底端时的速度为2.0 m/s.取g =10 m/s 2,关于力对小孩做的功,以下结果正确的是( ). A.合外力做功50 J B .阻力做功500 J C.重力做功500 J D .支持力做功50 J 解析 合外力做的功W 合=E k -0,即W 合=12m v 2=12×25×22 J =50 J ,A 项正确;W G +W 阻=E k -0,故W 阻=12m v 2-mgh =50 J -750 J =-700 J ,B 项错误;重力做功W G =mgh =25×10×3 J =750 J ,C 错;小孩所受支持力方向上的位移为零,故支持力做的功为零,D 错. 答案 A4.如图521所示,一半径为R 的半圆形轨道BC 与一水平面相连,C 为轨道的最高点,一质量为m 的小球以初速度v 0从圆形轨道B 点进入,沿着圆形轨道运动并恰好通过最高点C ,然后做平抛运动.求:图521(1)小球平抛后落回水平面D 点的位置距B 点的距离.(2)小球由B 点沿着半圆轨道到达C 点的过程中,克服轨道摩擦阻力做的功.解析 (1)小球刚好通过C 点,由牛顿第二定律mg =m v 2CR小球做平抛运动,有 2R =12gt 2s =v C t解得小球平抛后落回水平面D 点的位臵距B 点的距离 s =2R(2)小球由B 点沿着半圆轨道到达C 点,由动能定理 -mg ·2R -W f =12m v 2C -12m v 2解得小球克服摩擦阻力做功W f =12m v 20-52mgR 答案 (1)2R (2)12m v 20-52mgR考点一 对动能定理的理解1.动能定理公式中等号的意义等号表明合力做功与物体动能的变化间的三个关系:(1)数量关系:即合外力所做的功与物体动能的变化具有等量代换关系.可以通过计算物体动能的变化,求合力的功,进而求得某一力的功. (2)单位相同:国际单位都是焦耳.(3)因果关系:合外力的功是引起物体动能变化的原因. 2.准确理解动能定理 动能定理⎝⎛⎭⎫W =ΔE k =12m v 2t -12m v 20适用于任何力作用下,以任何形式运动的物体(或系统),是一标量式,不存在方向问题,它把过程量(做功)与状态量(动能)联系在一起,常用于求变力做功、分析复杂运动过程、判断能量间的转化关系等. 【典例1】 如图522所示,图522电梯质量为M ,在它的水平地板上放置一质量为m 的物体.电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动,当上升高度为H 时,电梯的速度达到v ,则在这个过程中,以下说法中正确的是( ). A.电梯地板对物体的支持力所做的功等于m v 22B.电梯地板对物体的支持力所做的功大于m v 22C.钢索的拉力所做的功等于m v 22+MgHD.钢索的拉力所做的功大于m v 22+MgH解析 以物体为研究对象,由动能定理W N -mgH =12m v 2,即W N =mgH +12m v 2,选项B 正确,选项A 错误.以系统为研究对象,由动能定理得:W T -(m +M )gH =12(M +m )v 2,即W T=12(M +m )v 2+(M +m )gH >m v 22+MgH ,选项D 正确,选项C 错误. 答案 BD【变式1】(2012·山东东营)图523人通过滑轮将质量为m 的物体,沿粗糙的斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面,物体上升的高度为h ,到达斜面顶端的速度为v ,如图523所示,则在此过程中( ). A.物体所受的合外力做功为mgh +12m v 2B.物体所受的合外力做功为12m v 2C.人对物体做的功为mghD.人对物体做的功大于mgh解析 物体沿斜面做匀加速运动,根据动能定理:W 合=W F -W f -mgh =12m v 2,其中W f 为物体克服摩擦力做的功.人对物体做的功即是人对物体的拉力做的功,所以W 人=W F =W f +mgh +12m v 2,A 、C 错误,B 、D 正确.答案 BD 考点二 动能定理在多过程中的应用 优先考虑应用动能定理的问题 (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. 【典例2】如图524所示,用特定材料制作的细钢轨竖直放置,半圆形轨道光滑,半径分别为R 、2R 、3R 和4R ,R =0.5 m ,水平部分长度L =2 m ,轨道最低点离水平地面高h =1 m .中心有孔的钢球(孔径略大于细钢轨直径),套在钢轨端点P 处,质量为m =0.5 kg ,与钢轨水平部分的动摩擦因数为μ=0.4.给钢球一初速度v 0=13 m/s.取g =10 m/s 2.求:图524(1)钢球运动至第一个半圆形轨道最低点A 时对轨道的压力. (2)钢球落地点到抛出点的水平距离. 解析 (1)球从P 运动到A 点过程 由动能定理得: mg ·2R -μmg ·L =12m v 21-12m v 20 由牛顿第二定律:F N -mg =m v 21R由牛顿第三定律:F N =-F N ′解得:F N ′=-178 N .故对轨道压力为178 N 方向竖直向下 (2)设球到达轨道末端点速度为v 2,-μmg ·5L -4mgR =12m v 22-12m v 20 解得v 2=7 m/s由平抛运动h +8R =12gt 2x =v 2t解得:x =7 m.答案 (1)178 N 竖直向下 (2)7 m——应用动能定理的解题步骤考点三 用动能定理求变力的功(小专题) 一、状态分析法动能定理不涉及做功过程的细节,故求变力功时只分析做功前后状态即可.【典例3】 如图526所示,图526质量为m 的物体被线牵引着在光滑的水平面上做匀速圆周运动,拉力为F 时,转动半径为r .当拉力增至8F 时,物体仍做匀速圆周运动,其转动半径为r2,求拉力对物体做的功.解析 对物体运用牛顿第二定律得拉力为F 时, F =m v 21r,①拉力为8F 时,8F =m v 22r 2.②拉力做功W =12m v 22-12m v 21=2Fr -12Fr =32Fr . 答案 32Fr二、过程分割法有些问题中,作用在物体上的某个力在整个过程中是变力,但若把整个过程分为许多小段,在每一小段上此力就可看做是恒力.分别算出此力在各小段上的功,然后求功的代数和.即可求得整个过程变力所做的功. 【典例4】 如图527所示,质量为m 的物体静图527 止于光滑圆弧轨道的最低点A ,现以始终沿切线方向、大小不变的外力F 作用于物体上使其沿圆周转过π2到达B 点,随即撤去外力F ,要使物体能在竖直圆轨道内维持圆周运动,外力F 至少为多大?解析 物体从A 点到B 点的运动过程中,由动能定理可得 W F -mgR =12m v 2B ①如何求变力F 做的功呢?过程分割,将AB 划分成许多小段,则当各小段弧长Δs 足够小时,在每一小段上,力F 可看做恒力,且其方向与该小段上物体位移方向一致,有 W F =F Δs 1+F Δs 2+…+F Δs 1+…=F (Δs 1+Δs 2+…+Δs 1+…)=F ·π2R ②从B 点起撤去外力F ,物体的运动遵循机械能守恒定律,由于在最高点维持圆周运动的条件是mg ≤m v 2R ,即在圆轨道最高点处速度至少为Rg .故由此机械能守恒定律得:12m v 2B =mgR +m (Rg )22③ 联立①②③式得:F =5mg π.答案5mgπ三、对象转换法在有些求功的问题中,作用在物体上的力可能为变力,但转换对象后,就可变为求恒力功. 【典例5】 如图528所示,质量为2 kg 的木块套在光滑的竖直杆上,图528用60 N 的恒力F 通过轻绳拉木块,木块在A 点的速度v A =3 m/s 则木块运动到B 点的速度v B 是多少?(木块可视为质点,g 取10 m/s 2)解析 先取木块作为研究对象,则由动能定理得: W G +W T =12m v 2B -12m v 2A ①其中W G =-mg ·AB ,W T 是轻绳上张力对木块做的功,由于力的方向不断变化,这显然是一个变力做的功,对象转换:研究恒力F 的作用点,在木块由A 运动到B 的过程中, 恒力F 的功W F =F (AC -BC ),它在数值上等于W T . 故①式可变形为:-mgAB +F (AC -BC )=12m v 2B -12m v 2A , 代入数据解得vB =7 m/s. 答案 7 m/s课后复习:1.全国中学生足球赛在足球广场揭幕.比赛时,一学生用100 N 的力将质量为0.5 kg 的足球以8 m/s 的初速度沿水平方向踢出20 m 远,则该学生对足球做的功至少为( ). A .200 J B .16 J C .1 000 J D .2 000 J解析 忽略阻力,由动能定理得,学生对足球所做的功等于足球动能的增加量,即W =12m v 2-0=16 J ,故B 正确. 答案 B2.物体在合外力作用下做直线运动的v t 图象如图5-2-9所示.图5-2-9下列表述正确的是( ). A .在0~1 s 内,合外力做正功 B .在0~2 s 内,合外力总是做负功 C .在1~2 s 内,合外力不做功 D .在0~3 s 内,合外力总是做正功解析 由动能定理可知,合外力做的功等于动能的增量,0~1 s 内,速度增加,合外力做正功,A 正确.1~2 s 内动能减小,合外力做负功,0~3 s 内,动能增量为零,合外力不做功,而0~2 s 内,动能增大,合外力做正功,故B 、C 、D 均错. 答案 A3.(2012·安徽卷,16)如图5-2-10所示,在竖直平面内有一半径为R 的圆弧轨道,半径OA 水平、OB 竖直,一个质量为m 的小球自A 的正上方P 点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点B 时恰好对轨道没有压力.已知AP =2R ,重力加速度为g ,则小球从P 到B 的运动过程中( ).图5-2-10A .重力做功2 mgRB .机械能减少mgRC .合外力做功mgRD .克服摩擦力做功12mgR解析 小球到达B 点时,恰好对轨道没有压力,只受重力作用,根据mg =m v 2R 得,小球在B点的速度v = gR .小球从P 到B 的过程中,重力做功W =mgR ,故选项A 错误;减少的机械能ΔE 减=mgR -12m v 2=12mgR ,故选项B 错误;合外力做功W 合=12m v 2=12mgR ,故选项C错误;根据动能定理得,mgR -W f =12m v 2-0,所以W f =mgR -12m v 2=12mgR ,故选项D 正确. 答案 D4.(2012·北京卷,22)如图5-2-11所示,质量为m 的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动,经距离l 后以速度v 飞离桌面,最终落在水平地面上.已知l =1.4 m ,v =3.0 m/s ,m =0.10 kg ,物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,桌面高h =0.45 m ,不计空气阻力,重力加速度g 取10 m/s 2.求:图5-2-11(1)小物块落地点到飞出点的水平距离s ;(2)小物块落地时的动能E k ; (3)小物块的初速度大小v 0. 解析 (1)由平抛运动规律,有: 竖直方向h =12gt 2,水平方向s =v t ,得水平距离s =2hgv =0.90 m. (2)由机械能守恒定律,动能E k =12m v 2+mgh =0.90 J.(3)由动能定理,有-μmgl =12m v 2-12m v 20,得初速度大小v 0=2μgl +v 2=4.0 m/s.答案 (1)0.90 m (2)0.90 J (3)4.0 m/s 5. 运动员驾驶摩图5-2-8托车所做的腾跃特技表演是一种刺激性很强的运动项目.如图5-2-8所示,AB 是水平路面,BC 是半径为20 m 的圆弧,CDE 是一段曲面.运动员驾驶功率始终为9 kW 的摩托车,先在AB 段加速,经过4.3 s 到B 点时达到最大速度20 m/s ,再经3 s 的时间通过坡面到达E 点时关闭发动机水平飞出.已知人的质量为60 kg 、摩托车的质量为120 kg ,坡顶高度h =5 m ,落地点与E 点的水平距离x =16 m ,重力加速度g =10 m/s 2.设摩托车在AB 段所受的阻力恒定,运动员及摩托车可看做质点.求: (1)AB 段的位移大小.(2)摩托车过B 点时对运动员支持力的大小. (3)摩托车在冲上坡顶的过程中克服阻力做的功.解析 (1)由功率公式得P =F v m ,到B 点达到最大速度时有F -f =0,由动能定理得Pt 1-fx AB =12(m +M )v 2B ,解得x AB =6 m. (2)在B 点由牛顿第二定律得F N -mg =m v 2mR ,得F N =1 800 N.(3)竖直方向可得t =2h g =1 s ,则在E 点的速度v 0=xt=16 m/s 从B 到E 过程由动能定理得Pt 2-W f -(m +M )gh =12(m +M )v 20-12(m +M )v 2m ,解得W f =30 960 J.答案 (1)6 m (2)1 800 N (3)30 960 J6.如图5-2-12所示,光滑半圆形轨道的半径为R ,水平面粗糙,弹簧自由端D 与轨道最低点C 之间的距离为4R ,一质量为m 可视为质点的小物块自圆轨道中点B 由静止释放,压缩弹簧后被弹回到D 点恰好静止.已知小物块与水平面间的动摩擦因数为0.2,重力加速度为g ,弹簧始终处在弹性限度内.图5-2-12(1)求弹簧的最大压缩量和最大弹性势能.(2)现把D 点右侧水平面打磨光滑,且已知弹簧压缩时弹性势能与压缩量的二次方成正比.现使小物块压缩弹簧,释放后能通过半圆形轨道最高点A ,求压缩量至少是多少?解析 (1)设弹簧的最大压缩量为x ,最大弹性势能为E p ,对小物块,从B 到D 再压缩弹簧又被弹回到D 的过程由动能定理有mgR -μmg (4R +2x )=0 解得x =0.5R小物块从压缩弹簧最短到返回至D ,由动能定理有E p -μmgx =0 解得E p =0.1mgR .(2)设压缩量至少为x ′,对应的弹性势能为E p ′,则E p ′E p =x ′2x 2小物块恰能通过半圆形轨道最高点A ,则mg =m v 2AR小物块从压缩弹簧到运动至半圆形轨道最高点A ,由动能定理有E p ′-μmg ·4R -2mgR =12m v 2A联立解得x ′=332R . 答案 (1)0.5R 0.1mgR (2)332R。
7.7动能和动能定理 导学案(讲课用正式版)
§7.7《动能和动能定理》导学案【学习目标】1.知道动能的符号、单位和表达式,会根据动能定理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,理解其物理意义。
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的过程。
尝试用动能定理解决简单的问题。
4.知道动能定理也可用于变力做功与曲线运动的情景,能用动能定理计算变力所做的功。
【学习重点】1.动能表达式的得出。
2.尝试从功和能的角度分析解决问题。
【自主学习】一、动能1、概念:物体由于_______________而具有的能叫做动能.与物体的_______和_____有关。
2、表达式:E k=_______________;①单位:____________,符号:________;1kg·m2/s2=1N·m=1J②动能是_______(标、矢)量:动能______于或______于零,且其大小与速度方向_____关。
③动能是________(状态、过程)量,式中,v应为对应_________的_________速度;④动能大小与参考系的选择有关。
一般是相对_________的速度。
3、动能的变化量(也叫动能____量)(1)表达式:ΔEk=Ek2-Ek1(即对应过程的_______动能减去_______动能求差值)(2)说明:加速中ΔEk________0;减速中ΔEk ______0二、动能定理1、定理内容:____力对物体所做的功,等于物体动能的________.2、动能定理表达式:_____________________________3、说明:①动能定理虽然是在物体受到恒力作用且物体做直线运动的情况下推导出来的,但它同样适用于______力做功的情况,还适用于物体做_______线运动的情况.②动能定理的优点是不必追究全过程的运动性质和状态变化的细节,只需考虑对应过程中的外力做的总功和动能变化。
高中物理 7.7 动能和动能定理导学案 新人教版必修
高中物理 7.7 动能和动能定理导学案新人教版必修7、7 动能和动能定理导学案新人教版必修2【学习目标】一、知识与技能1、知道动能的表达式,会用动能的表达式进行计算。
2、理解动能定理及其推导过程,知道动能定理的适用范围,会应用动能定理解决实际问题。
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。
2、理论联系实际,培养学生分析问题的能力。
三、情感态度与价值观通过动能定理的演绎推导,培养学生对科学研究的兴趣。
【学习重点】动能定理及其应用。
【学习难点】对动能定理的理解和应用。
【学习过程】【自主学习】1、上节课我们通过实验猜测出功与速度变化的关系,那么,我们能否从理论上研究做功与物体速度变化的关系呢?由动力学知识可知,力产生_________,从而使物体的______发生变化。
因此可通过相应规律来研究做功与物体速度变化的关系。
情景一:设物体的质量为m,在光滑的水平桌面上,受到与运动方向相同的恒定外力F的作用,发生一段位移l,速度由v1增加到v2,如图所示。
试用牛顿运动定律和运动学公式,推导出力F对物体做功的表达式。
提示:(1)力F对物体做多少功?(2)从牛顿运动定律角度分析,力F多大?(3)从运动学角度分析,物体的初、末速度和位移之间的关系?2、质量为m的物体,以速度v运动时的动能为________________。
问题:三个质量为1kg的小球以10m/s 的速度沿不同的方向抛出(竖直上抛、平抛、一般的斜抛),这三个小球的动能是多少?三个小球的动能是否相同?思考:动能是矢量还是标量?_______国际单位制中,动能的单位是什么?_________情景二:l我们将刚才推导动能表达式的物体情景改动一下:假设物体原来就具有速度v1,且水平面存在摩擦力f,在力F作用下,经过一段位移l,速度达到v2,如图,则此过程中,合力做功与动能间存在什么关系?(用m 、 v1、v2表示)。
结论:二、动能定理1、内容:2、表达式:3、理解:动能定理表明了合力做功与物体动能的改变的对应关系。
动能、动能定理导学案
《动能、动能定理》导学案一、教学目标1.掌握恒力作用下动能定理的推导;2.理解动能的概念,并能进行相关计算;3.理解动能定理的物理意义,能进行相关分析与计算;4.体会变力作用下动能定理解决问题的优越性;二、教学重点、难点:重点:对动能公式和动能定理的理解与应用。
难点:通过对动能定理的理解,加深对功、能关系的认识。
教学关键点:动能定理的推导三、教学过程:一、动能1、回忆初中所学知识,什么叫动能?动能的影响因素有:和推导动能定理的表达式:一质量为m的物体在光滑的水平面上,受到与运动方向相同的恒定外力的作用,发生一段位移,速度由V1增加到V2。
试用牛顿运动定律和运动学公式,推导此力所做的功。
2、动能的表达式:二、实验探究:力所做的功与动能的关系(一)、实验方案:在重锤做自由落体运动中探究1、要探究的表达式:2、需要直接测量哪些物理量:需要的测量仪器:特别说明:电火花打点计时器:计时仪器,作用与电磁打点计时器相同,工作电压:(二)、实验步骤:(三)、数据记录及处理:打点频率50Hz,打点周期T= s,重锤质量m= kg,当地重力加速度g=9.8m/s2发生一段位移,速度由V1增加到V2。
试用牛顿运动定律和运动学公式,推导功和动能的关系并解释汽车启动和刹车过程。
三、动能定理及理解1、表达式:或2、表述:3、理解:应用动能定理解题的思路(1)明确研究对象及所研究的物理过程。
(2)对研究对象进行受力分析,并确定各力所做的功,求出这些力的功的代数和。
(3)确定始、末状态的动能。
(未知量用符号表示),根据动能定理列出方程(4)求解方程、分析结果典例:一架喷气式飞机,质量m=5×103kg ,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s=5.3×102m时,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(k=0.02)。
求飞机受到的牵引力F。
(用两种方法解)巧练:如图所示,一质量为2kg的铅球从离地面2m的高处自由下落,陷入沙坑2cm深处,求沙子对铅球的平均阻力。
高中物理动能和动能定理导学案(带答案)
动能和动能定理知识回顾1、牛顿第二定律:F=ma2、位移与速度的关系式:2ax=v2-v023、功的表达式:W=Fxcosα新课预习一、动能表达式我们初中学过动能,知道动能随质量的增大而增大,随速度的增大而增大。
那么动能与质量、速度有怎样的定量关系呢?大量实例说明,物体动能的变化和力对物体做的功密切相关。
因此,研究物体的动能离不开对力做功的分析。
我们通过下面的事例探究一下。
质量为m的某物体在光滑水平面上运动,在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移l,速度有v1增加到v2,在这个过程中,恒力F做的功W= Fl ,根据牛顿第二定律,有F= ma ,再根据匀变速直线运动的速度与位移的关系式,有2al=v22-v12,把F、l的表达式代入W=Fl中,可得F做的功W= W=1/2mv22-1/2mv12。
从上式可以看出,“1/2mv2”很可能是一个具有特定意义的物理量,因为这个量在过程终了与过程开始时的差,正好等于力对物体做的功,在物理学中就用“1/2mv2”这个量表示物体的动能,用符号E K表示,于是我们说,质量为m的物体,以速度v运动时的动能是E K= 1/2mv2。
动能是标量,它的单位与功的单位相同,在国际单位制中都是焦耳。
思考与讨论:2016年8月16日,我国成功发射首科量子科学实验卫星“墨子号”,它的质量为631kg,某时刻它的速度大小为7.6km/s,此时它的动能是多少?二、动能定理在得到动能的表达式后,1/2mv22-1/2mv12可以写成W= E K2-E K1,其中,E K2表示一过程的末动能,E K1表示这个过程的初动能。
这个关系表明,在一个过程中对物体做功,等于物体在这个过程中动能的变化,这个结论叫作动能定理。
这里,动能定理是在物体受恒力作用,并且做直线运动的情况下得到的。
当物体受恒力作用,或做曲线运动时,我们可以采用把整个过程分成许多小段,认为物体在每小段运动中受到的是恒力,运动的轨迹是直线,把这些小段中力做的功相加,这样也能得到动能定理。
高一物理必修2第七章第七《动能和动能定理》导学案
§7.7 动能和动能定理导学案课前预习:1、 动能是如何定义的?符号: ,表达式: ,单位: 。
2、 动能定理的内容是什么?表示式: 。
其中E K1表示 ,E K2表示 。
3、 思考:动能定理是在恒力作用下的直线运动中推导出来的,在曲线运动中还成立吗?在变力做功时还成立吗?新课学习:一、推导过程:简化电磁炮的发射过程,合外力F 使电磁炮发生了一段位移L,速度由V 1增加到V 2。
试用牛顿运动定律和运动学公式,推导此力所做的功。
二、实验探究(分组讨论探究,完成表格,并总结规律)实验(一):曲线运动中动能定理的定量探究实验二:变力做功中动能定理的定量探究 记录数据: 记录数据:处理数据:图像法总结规律:2/s 2)0.05 00.10 0.15 0.20 0.2512345归纳总结动能定理的适用范围:(三)动能定理的运用例题:一架喷气式飞机,质量m=5.0×103kg,起飞过程中从静止开始滑跑。
当位移达到l=5.3×102m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。
(g取10m/s2)分别用牛顿运动定律和动能定理求解。
牛顿运动定律:动能定理:对比总结动能定理解题的优越性:(四)应用动能定理解题的一般步骤:(五)巩固练习1、同一物体分别从高度相同,倾角不同的光滑斜面的顶端滑到底端时,相同的物理量是()A.动能B.速度C.速率D.重力所做的功=4m/s水平抛出,小球距离地面高度h=0.45m,求小球落地的速度2、将质量为10kg的小球以V为多大?(忽略空气阻力)3、质量是500g的足球被踢出后,某人观察它在空中的飞行情况,估计上升的最大高度是10m,在最高点的速度为20m/s.请你根据这个估计,计算运动员踢球时对足球做的功。
《动能和动能定理》导学案
动能和动能定理1.知道动能的符号、单位和表达式,会根据动能定理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.领会使用动能定理解题的优越性,理解做功的过程就是能量转化或转移的过程。
会用动能定理处理单个物体的相关问题。
4.知道动能定理也可用于变力做功与曲线运动的情景,能用动能定理计算变力所做的功。
★自主学习1.动能:物体因为_______________而具有的能量叫动能,表达式______________。
2.动能是_________(状态、过程)量也是_______(标、矢)量。
3.动能定理内容:______________________________。
表达式:___________________________。
★新知探究一、动能表达式1.推导课本P18图7.7-1中物体发生一段位移l时(1)力F对物体所做功的大小。
(2)物体的速度与位移的关系。
2.由上述1中的推导,总结W与v1、v2的关系,由此我们能得出一个什么结论?3.我们怎样根据上述结论引入“动能”这个概念,其具体含义和表达式是什么?单位是什么?二.动能定理1.内容.2.表达式及各字母的物理意义.3.怎样理解“力在一个过程中对物体所做的功”应为合力做的功?4.动能定理的适用范围是什么?★例题精析【例题1】假设汽车紧急刹车制动后所受阻力的大小与汽车所受重力的大小差不多,当汽车以20m/s的速度行驶时,突然制动,它还能继续滑行的距离约为多少?(g取10m/s2)解析:【训练1】一辆汽车以v1=6m/s的速度沿水平面行驶时,急刹车后能滑行l1=3.6m 假如以v2=8m/s的速度行驶,在同样的路面上急刹车后滑行的距离l2应为()A.6.4m B. 5.6mC. 7.2mD.10.8 m【例题2】一物体在离斜面底端5m处从斜面上由静止下滑,然后滑上由小圆弧与斜面连接的水平面上,若物体与斜面及水平面的动摩擦因数均为0.4,斜面的倾角为37°,求物体能在水平面上滑行多远?解析:【训练2】如图7-22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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§7、7动能和动能定理【学习目标】1、知道动能的符号、单位和表达式,会根据动能定理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(或转移)的过程。
会用动能定理处理单个物体的有关问题;4、知道动能定理也可用于变力做功与曲线运动的情景,能用动能定理计算变力所做的功。
【重难点】1、学会运用动能定理解决问题的步骤;2、会用动能定理处理变力做功和曲线运动的问题。
预习案【自主学习】----- 大胆试一、动能1.定义:物体由于____ 而具有的能量。
2.表达式:Ek二__________ :单位:______ ,符号______ Q\J = \N^m = \kg m2ls23.特点:动能是________ (填“矢量”或“标量”),是 __ (填“过程量”或“状态量”)。
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_____________ o这个结论叫做动能定理。
2.公式:W= ___________ = ______ 说明:①式中W为 _____________ ,它等于各力做功的________ 。
②如果合外力做正功,物体的__________ :如果合外力做负功,物体的________ 。
3.适用范围:不仅适用于______ 做功和________ 运动,也适用于_______ 做功和________ 运动的情况。
课堂探究案【合作探究】----- 我参与探究点一、动能的表达式设某物体的质量为m,在与运动方向相同的恒力F的作用下发半一段位移1,速度由V1增加到肌,如图所示,按下面的思路推导力F对物体做功的表达式。
(用m、w、V2表示)1、力F对物体所做的功是多少?內以2、物体的加速度是多少?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F 对物体做功的表达式吗?【例题】1•两个物体质量比为1 : 4,速度大小之比为4 : 1,则这两个物体的动能之比()【针对练习】1.起重机钢索吊着m=1.0X103 kg 的物体以a=2 m/s 2的加速度竖直向上提升 了 5 in, •钢索对物体的拉力做的功为多少?物体的末动能是多少? (g=10 m/s 2)【小结】对动能的理解:1. 相对性:选取不同的参考系,物体的速度不同,动能也不同,一般以地面为参考系。
2. 状态量:动能是表征物体运动状态的物理量,与物体的运动状态(或某一时刻的速度)相 对应。
3. 标量性:只有大小,没有方向;只有正值,没有负值。
探究点二、动能定理1、 内容:佥力所做的功等于物体动能的变化。
2、 公式:W =丄/77V ;-丄加叶=即口 2 乙 2 ■ 八W 合表示合力对物体做的功,用Eki 表示物体初动能,用Ek2表示末动能。
【例题】3. —架喷气式飞机,质聚m=5.0X10'kg,起飞过程屮从静止开始滑跑。
当位移 达到1二5.3X10讪时,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。
【例题】4.在平直的公路上,一辆汽车止以v =20m/s 的速度匀速行驶;因前方出现事故, 司机A. 1 : 1 B. 1 : 4 C. 4 : 1【例题】2.质量一定的物体( )A. 速度发生变化时,动能一定发生变化 C.速度不变时,其动能一定不变D. 2 : 1 B. 速度发生变化时,动能不一定发生变化D.动能不变时,速度一定不变 "合二 EK2 - EK\ -k立即刹车,直到汽年停下,已知汽车的质量为m=3.0X103kg,刹车时汽车所受的阻力为F阻=l・5X10'N,求汽车向前滑行的距离。
【针对练习】2.如图所示,质量为ni的物体从髙为h倾角为0的光滑斜而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U ,求:(1)物体滑至斜面底端时的速度;/1T (2)物体在水平面上滑行的距离。
(不计斜面与水平面交接处的动能损失)【小结】对动能定理的理解:1.力对物体做功是引起物体动能变化的原因,合外力做功的过程实质上是其他形式的能与动能相互转化的过程,转化了多少由合外力做了多少功来度量.2.合力对物体做正功,即W>0, AEk>0,表明物体的动能增大;合力对物体做负功,即W<0,AEk<0,表明物体的动能减小.『思考』:以上3道题,能否用牛顿第二定律结合运动学公式求解?试解【针对练习】2。
探究点三、动能定理的应用动能定理是通过物体在恒力力作用下并且做直线运动时得到的规律,那么对于变力做功和曲线运动的问题也同样可以利用动能定理解决。
这就是动能定理比牛顿定律的应用更具冇广泛性。
【例题】5. 一人用200N的力把质量为2Kg的足球以10m/s的速度踢出,水平飞出30米,求此人对球做的功。
【例题】6.如图所示,长为1的细绳一端固定,另一端拴质量为m的小球,将,•••小球拉至水平位置后由静止释放,则小球摆到最低点速度为_________ o I【针对练习】3.机车以恒定的功率P从静止出发沿直线运动,受到的阻力恒为f,经过时间t后速度达到最大值v喰,机车的质量为M,求这段时间内机车的位移。
★【针对练习】4. 一质量为m的小球,用长为1的轻绳悬挂于0点,小球在水平力F的作用下,从平衡位置P点缓慢地移动到Q点,如图所示,则力F所做的功为()A.mglcos 0B. FlsinG C・ mgl (1 -cos e ) D. Ficos 0探究点四、多过程问题【例题】7.如图所示,AB为1/4圆弧轨道,半径为R二0.8m, BC是水平轨道,长S二3m, BC处的摩擦系数为M二1/15,今冇质量m=lkg的物体,自A点从静止起下滑到C点刚好停止。
求物体在轨道AB段所受的阻力对物体做的功。
【针对练习】5.某消防队员从一平台上跳下,下落2 m后双脚触地,接着他用双腿弯曲的方法缓冲,使自身重心又下降了0.5m,在着地过程中地面对他双腿的平均作用力是其自身重力的()A. 2倍 B. 5倍C. 8倍 D. 10 倍【小结】动能定理的应用:1.合力对物体做功的理解:① W^ = W1+W2+... =F] - S+F2 - S+... ② W = F • S③ W^ = W1+W2+... =F] • S I+F2• S2+…2.应用动能定理的优越性(1)物体由初始状态到末状态的过程中,物体的运动性质、运动轨迹、做功的力是变力还是恒力等诸多因素都可以不予考虑,使分析简化。
(2)应用牛顿运动定律和运动学规律时,涉及的有关物理量比较多,对运动过程中的细节也要仔细研究,而应用动能定理只考虑合外力做功和初、末两个状态的动能,并且可以把不同的运动过程合并为一个全过程来处理。
(3)提供了一种计算变力做功的简便方法。
3.应用动能定理解题的步骤仃)确定研究对象及所研究的物理过程,这个过程可以是单一过程,也可以是全过程。
(2)对研究对象进行受力分析。
(3)写出该过程中合外力做的功,或分别写出各个力做的功(注意功的正负)。
如果研究过程中物体受力情况有变化,要分别写出该力在各个阶段做的功。
(4)写出物体的初、末动能。
(5)按照动能定理列式求解。
【达标检测】-------- 定行(对所学内容进行巩固、深化)1、下列说法中,正确的是()A.物体受到的合力为零,则合力对物体做的功一定为零B.合力对物体做的功为零,则物体受到的合力为零C.物体的动能不变,说明物体所受合力的功为零D.物体的动能不变,说明物体所受的合力一定为零2、下而有关动能的说法正确的是()A.物体只冇做匀速运动时,动能才不变B.物体做平抛运动时,水平方向速度不变,动能不变C.物体做自由落体运动时,重力做功,物体的动能增加D.物体做匀速圆周运动,是变速运动,所以其动能也改变3、一质量为2kg的滑块,以4m/s的速度在光滑的水平面上向左滑行,从某一时刻起,在滑块上作用一向右的水平力,经过一段吋间,滑块的速度方向变为向右,大小为加/s,在这段时间里水平力做的功为()A. 0B. 8 JC. 16 JD. 32 J4、物体在合外力作用下做直线运动的v-t图象如图所示.下列表述正确的是()A.在0〜1 s内,合外力做正功B.在0〜2 s内,合外力总是做负功C.在1 s〜2 s内,合外力不做功D.在0〜3 s内,合外力总是做正功★5、如图所示,质量为m的物体用细绳经过光滑小孔牵引在光滑水平而上做匀速圆周运动, 拉力为某个值F时,转动半径为R,当拉力逐渐减小到了F/4时,物体仍做匀速圜周运动,半径为2R,则外力对物体所做的功大小是().A、FR/4B、3FR/4C、5FR/2D、零6、如图所示,两个质量相同的物体在同一高度沿倾角不同的斜面加速下滑,设a.>a2,两个斜面均光滑,当物体由顶端滑到底端的过程中,冇()A.重力对物体所做的功相等B.物体的势能变化量相等c.到达斜ifii底端时,重力的瞬时功率相等;D.到达斜而底端吋,物体动能相等。
7、质量为10g的子弹,以200 m/s的速度水平射入厚度是10cm的木板,射穿后的速度是100 in/s o那么子弹在射穿木板过程中所受的平均阻力是多人?8、如图所示.—•滑块由静止开始沿半径为R的光滑四分之一•圆弧而的顶端A由静止滑下,A与圆心0在同一水平面上,经B点后进入粗糙水平地面,若滑块与地面间的动摩擦因数为u ,试求:⑴滑块到达B点的速度;(2)滑块在水平地而滑行的距离。
【强化训练】1.若物体在运动过程屮受到的合力不为(),贝呎)A.物体的动能不可能总是不变的B.物体的加速度一定变化C.物体的速度方向一定变化D.物体所受合力做的功可能为02.(多选)-•质点开始时做匀速直线运动,从某时刻起受到一恒力作用.此后,该质点的动能可能()A. 一氏增大B.先逐渐减小至零,再逐渐增大C.先逐渐增大至某一-最大值,再逐渐减小D.先逐渐减小至某一非零的最小值,再逐渐增大3.一个原来静止的质量为加的物体放在光滑的水平面上,在互成60。
和的人小相等的两个水平恒力作用下,经过-•段时间,物体获得的速度为u,在两个力的方向上的分速度分别为刃和叱,那么在这段时间内,其中一个力做的功为()A. kv2D. jnv-O4.质量为刃的金属块,当初速度为"时,在水平面上滑行的最大距离为G如果将金属块质量增加到2加,初速度增大到2巾,在同一水平面上该金属块最多能滑行的距离为()A・ s B. 2s C. 4s D. 8s★5.篮球比赛中一运动员在某次投篮过程屮对篮球做功为",出手高度为力],篮筐距地面高度为仏,球的质量为〃7,不计空气阻力,则篮球进筐时的动能为()A. W~\~mgh i —mghiB. flight~mgh\ — WC. ingh| + rnghi — WD. W+ mghi~fngh\6.物体沿直线述动的y—f关系图象如图所示,已知在第1秒内合外力对物体所做的功为W,则()A.从第1秒末到第3秒末合外力做功为4"B.从第3秒末到第5秒末合外力做功为一20C.从第5秒末到第7秒末合外力做功为WD.从第3秒末到第4秒末合外力做功为一0.75"★7.在光滑的水平而上,质量为加的小滑块停放在质量为长度为厶的静止的长木板的最右端,滑块和木板之间的动摩擦因数为“.现用一个大小为F的恒力作用在M上,当小滑块滑到木板的最左端时,滑块和木板的速度大小分別为力、巾,滑块和木板相对于地面的位移人小分别为s】、S2・下列关系式正确的是()1 2 1 9A. fungs\ =2,wv i B• Fs2_ymgS2=^M応1 2C. /,imgL=^mv\1 2 1 2------------------ $2 ---------------------- xD • F S2—屮ngs?+fifngs \ =尹/刃 + 尹听★&质量为加的小车在水平恒力F推动下,从山坡(粗糙)底部/处由静止起运动至高为力的坡顶3,获得速度为门M3之间的水平距离为x,重力加速度为g.下列说法正确的是A.小车克服重力所做的功是mghB.合外力对小车做的功是寺郴$C.推力対小乍做的功是如, + 〃7g方D.阻力对小车做的功是*加v2+mgh—Fx★9.如图所示,竖直平面内有一个半径为R的半圆形轨道O0P,其中Q是半圆形轨道的中点,半圆形轨道・水平轨道0E在0点相切,质量为加的小球沿水平轨道运动,通过0点进入半圆形轨道,恰好能够通过最高点P,然后落到水平轨道上,不计一切摩擦阻力,下列说法正确的是()A.小球落地吋的动能为2.5mgRB.小球落地点离0点的距离为2RC.小球运动到半圆形轨道最高点P时,向心力恰好为零D.小球到达0点的速度人小为屈^10.如图,一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点,下端系一质fiw=1.0 kg的小球.现将小球拉到A点(保持绳绷直)由静止禅放,当它经过3点吋绳恰好被拉断,小球平抛后落在水平地面上的C点.地血上的D点与OB在同一竖直线上,已知绳长厶=1.0 m, B点离地高度H=1.0m, A.〃两点的高度差〃=0.5m,重力加速度g 1[X 10 m/s2,不计空气影响,求:才⑴地面上DC两点间的距离5:(2)轻绳所受的最大拉力大小. J T x:\I D :\C★★11. (2015新课标I ・17)・如图,一半径为R 、粗糙程度处处相同的半圆形轨道如 W.S,三点POQ 水平。