广西梧州市蒙山县第一中学2021高中物理 21 机械能必修2(1)

广西梧州市蒙山县第一中学2021高中物理 21 机械能导学案新人教版必修
2运
用动能定理、机械能守恒定律分析与解决相关的力学问题。

【利用说明及学法指导】
细读教材，依照旧知回忆的提示先自学然后通过小组合作完成导学案。

【旧知回忆】
知识点一、功和功率
（一）、功
一、做功的两个要素：_________________和___________________________________。

二、恒力做功的公式：W=_______________________。

（1）当00≤α<900时，W＞0，力对物体做______功。

（2）当α=900时，W＝_______，力对物体不做功。

（3）当1800 ≥α>900时，W＜0，力对物体做_______功。

（4）总功的计算：W合=W1+W2+…+W n
（二）、功率
一、平均功率表达式：P=__________________________。

二、瞬时功率表达式：P＝_______________________ （v为瞬时速度）
3、机车功率P=Fv 其中F为机车的____________,v为机车的__________________。

检测一、用400N的力在水平地面上拉车行走50m，拉力与车前进的方向成30°角。

那么，拉力对车做的功是多少？
检测二、两个相互垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动，物体通过一段位移时，力F1对物体做功4J，力F2对物体做功3J，那么力F1和F2的合力对物体做功为多少？
检测3、、质量为 m=1kg的物体从某一高度自由下落，空气阻力不计，取g=10m/s2,那么在第1s内重力做功为多少？第1s内重力做功的平均功率为多少？第1s末重力做功的瞬时功率为多少？
知识点二、动能和动能定理
一、动能表达式：E k=______________________。

二、动能定理
（1）内容表述：_________________________________________________________。

（2）表达式：动能定理表达式______________________________________。

3、应用动能定明白得题的步骤：
（1）明确研究对象和它运动进程。

（2）明确题设条件和已知量、未知量、待求量。

（3）选取物理进程，并结合物理进程进行受力分析，求出各力对物体所做的功。

（4）由动能定理列方程求解并讨论。

（5）应注意的问题：力对物体所做的正功、负功必需弄明白。

4．应用动能定明白得题的优势：应用动能定理只考虑初、末状态，凡涉及力和位移，而不涉及力的作历时刻的动力学问题，都能够用动能定理分析和解答。

检测一、一子弹以水平速度v射入一树干中，射入深度为s。

设子弹在树中运动时阻力是恒定的。

那么，子弹以v/2的速度水平射入树干时，射入深度为多少？
知识点三、机械能守恒定律
一、重力做功的特点：重力做功与途径____________，只与始末位置的竖直高度差有关。

其表达式为：_____________________ 。

二、重力做功与重势能转变间的关系：重力做的功等于重力势能的减少量，即___________________
3、重力势能
（1）重力势能表达式：E p=________（选取的参考平面不同，物体的高度h是不同的，因此重力势能具有相对性）。

（2）重力做功改变物体的重力势能，重力势能的改变量与参考平面选取无关。

即W G=E p1-E p2=_______________。

4、机械能守恒定律的条件:只有_____________________________做功，其它力均不做功。

五、机械能守恒定律的经常使用表达式有三种形式：
（1）E1=E2(E1、E2别离表示系统初、末状态时的总机械能)（从守恒的角度看）；
222211mv 21mgh mv 21mgh +=+
（2）△E k =-△Ep(表示系统势能的减少量等于动能的增加量)（从转化的角度看）；
（3）△E A =-△E B (表示系统只有A 、B 两物体时，A 增加的机械能等于B 减少的机械能)（从转移的角度看）。

【课堂探讨】
一、质量为 m=1kg 的物体以v 0=10m/s 的速度水平抛出，空气阻力不计，取g=10m/s 2,那么在第1s 内重力做功为多少？第1s 内物体减少的重力势能多少？第1s 内物体增加的动能为多少？
二、质量为m=3kg 的物体在F=6N 的水平力作用下，在滑腻水平面上从静止开始运动，运动时刻t=3s ，求：(1)力F 在t=3s 内对物体所做功的平均功率；(2)在3s 末力F 对物体做功的瞬时功率是多少？
3、一物体静止在不滑腻的水平面上，已知m=1 kg,μ=0.1，现用水平外力F=10 N 拉其运动4m ，后当即撤去水平外力F ，求其还能滑多远？(g 取10 m/s2)
4、质量为4t 的机车，发动机的最大输出功率为100kW ，运动阻力恒为N 3
102⨯，试求： （1）机车能达到的最大速度是多少？
（2）当机车的速度为10m/s 时，机车的加速度为多少？
五、一个质量为m 的小球用长为L 的细线悬挂于O 点。

小球在水平力F 的作用下，从平稳位置P 缓慢移到Q 点，细线偏离竖直方向的角度为θ，如下图。

那么力F 做的功为多少？
六、如图，一条铁链长为2m ，质量为10kg ，放在水平地面上，拿住一端匀
速提起铁链直到铁链全数离开地面，物体克服重力做功为多少? 拉力做功
为多少？ 7、将物体由地面竖直上抛，若是不计空气阻力，物体能够达到的最大高度为H ，当物体在上升进程中的某一名置，它的动能是重力势能的2倍，那么这一名置的高度是多少？
【能力提升】
八、如下图，位于竖直平面内的滑腻轨道，由一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而圆形轨道的半径为R 。

一质量为m 的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动。

要求物块能通过圆形轨道最高点。

（1）求物块初始位置相关于圆形轨道底部高度h 的最小值。

（2）假设物块在最高点对轨道的压力等于5mg,求物块初始位置相关于圆形轨道底部高度h 的大小。