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1、PAGE9動(dòng)能和動(dòng)能定理習(xí)題課學(xué)海導(dǎo)航學(xué)海導(dǎo)航1正確理解動(dòng)能定理,明確等式兩邊物理量的含義。2會(huì)用動(dòng)能定理解決力學(xué)問(wèn)題,總結(jié)出應(yīng)用動(dòng)能定理解題的解題步驟。3知道動(dòng)能定理不僅適用于恒力做功,也適用于變力做功;不僅適用于直線運(yùn)動(dòng),也適用于曲線運(yùn)動(dòng)。學(xué)習(xí)探究學(xué)習(xí)探究自主學(xué)習(xí)。=_=_。其含義是_。3應(yīng)用動(dòng)能定理解題的基本方法。(1)確定研究對(duì)象,明確它的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。(2)分析物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的受力情況,明確各個(gè)力是否做功,是正功還是負(fù)功。(3)明確初始狀態(tài)和終了狀態(tài)的動(dòng)能(可分段,也可以全程考慮)。(4)用W=E=E1E2列方程求解,注意:等式右邊為末狀態(tài)的動(dòng)能與初狀態(tài)的動(dòng)能之差。例題精析【例題1】質(zhì)
2、量為2kg的鉛球自2m高處自由下落,陷入泥坑0.02m深,求泥坑對(duì)鉛球的平均阻力。(g取10m/s2)解析:圖724RABCm【訓(xùn)練1】如圖7-24所示,用同樣材料制成的一個(gè)軌道,AB段為1/4圓弧,半徑為R,水平放置的BC段長(zhǎng)度為R。一小物塊質(zhì)量為m,與軌道間動(dòng)摩擦因數(shù)為,當(dāng)它從軌道頂端A圖724RABCmA1-/2【例題2】如圖7-25所示,光滑斜面長(zhǎng)為l,高為h,質(zhì)量為m的物體在沿斜面向下的恒力F作用下,從頂端由初速度為v0開(kāi)始運(yùn)動(dòng),則物體到達(dá)頂端時(shí)的動(dòng)能為()圖7圖725Fv0hABCD解析:【訓(xùn)練2】質(zhì)量為m的物體以初速度v0沖上一弧形斜坡,上升了h高度后速度減為零,已知斜坡不光滑,
3、求上升過(guò)程中物體克服摩擦力做的功為多少若物體能返回出發(fā)點(diǎn),此時(shí)的動(dòng)能為多大(認(rèn)為上升和下降的過(guò)程中摩擦力大小不變)【例題3】質(zhì)量為1的物體與水平面摩擦力為5N,在10N水平力作用下由靜止開(kāi)始前進(jìn)2m后撤去外力,在前進(jìn)1m,此時(shí)物體仍在運(yùn)動(dòng),其速度為多大物體最終停止運(yùn)動(dòng),其經(jīng)過(guò)的全部位移為多大解析:【訓(xùn)練3】對(duì)水平面上的物體施以水平恒力F,從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)了位移l,撤去力F,這以后又經(jīng)過(guò)了位移l而停止下來(lái),若物體的質(zhì)量為m,則()2 C自我測(cè)評(píng)自我測(cè)評(píng)0.5kg8m的初速度沿水平方向踢出20m遠(yuǎn),則該學(xué)生對(duì)球至少做功為()無(wú)法確定的小球,以速度v在高度為H的光滑平臺(tái)上運(yùn)動(dòng),當(dāng)它脫離平臺(tái)后,落經(jīng)高為
4、h的某一點(diǎn)時(shí),若重力做功是mg(H-h),則它具有的動(dòng)能為(空氣阻力忽略)()Amghmv2/mv2/2(Hh)mv2/(Hh)3兩輛汽車在同一水平路面上行駛,它們的質(zhì)量之比為1:2,速度之比為2:1設(shè)兩車與路面的動(dòng)摩擦因數(shù)相等。當(dāng)兩車急剎車后兩車滑行的最大距離之比為()A1:1 C2:4一質(zhì)量為1kg的滑塊,以6m/s的初速度在光滑的水平面上向左滑行,從某一時(shí)刻起在滑塊上施加一向右的水平力,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,滑塊的速度方向變成向右,大小為6m/s,則在這段時(shí)間里水平力做的功是()無(wú)法確定圖726tsv/m/s01圖726tsv/m/s01234567末合外力做功為6水平桌面上有一物體,受水平方向
5、的恒力F的作用,由靜止開(kāi)始無(wú)摩擦地運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)路程l1,速度達(dá)到v,又經(jīng)過(guò)路程l2,速度達(dá)到2v,則在兩段路程中F所做的功之比為():2 C1:4的雪橇,自高為h的山坡上向下滑到水平雪地上,停止在A點(diǎn),若將它從A點(diǎn)拉回原處則拉力至少應(yīng)做的功是_。8把完全相同的三塊鋼板疊放在一起,子彈以v0的速度垂直射向鋼板,剛好能打穿這三塊鋼板,如果只要求子彈能穿過(guò)第一塊鋼板,則子彈的速度至少應(yīng)為_(kāi)。9一人坐在雪橇上,從靜止開(kāi)始沿著高度為15m的斜坡滑下,到達(dá)底部時(shí)速度為10m/s,人和雪橇的總質(zhì)量為60kg,下滑過(guò)程中克服阻力做的功等于_J。10如圖7-27所示,質(zhì)量m=1kg的木塊靜止在高h(yuǎn)=1.2m的平臺(tái)
6、上,木塊與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)=,用水平推力F=20N使木塊產(chǎn)生位移l1=3m時(shí)撤去力F,木塊又滑行l(wèi)2=1m時(shí)飛出平臺(tái),求木塊落地時(shí)速度的大小。(g取10m/s2)圖727Fl1l211某人在距地面2.6m的高處,將質(zhì)量為0.2kg的小球以v0=12m/s的速度斜向上拋出,小球的初速度方向與水平方向之間的夾角為30,圖727Fl1l2(1)人拋球時(shí)對(duì)球做多少功(2)若不計(jì)空氣阻力,小球落地時(shí)的速度大小是多少(3)若小球落地時(shí)的速度大小為v1=13m/s,小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)克服阻力做了多少功?拓展提高拓展提高思維升華變力作用的過(guò)程和某些曲線運(yùn)動(dòng),用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式往往無(wú)法處理,但用動(dòng)能定理
7、迎刃而解。如求變力做功的問(wèn)題可以轉(zhuǎn)化為研究該過(guò)程中動(dòng)能的變化,通過(guò)動(dòng)能的變化求變力做的功是一種常用的方法,能培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)轉(zhuǎn)化的思維方式。綜合實(shí)踐與創(chuàng)新處落下一小球。小球在空中運(yùn)動(dòng)所受空氣阻力是它重力的倍,而小球與地面相碰后,能以相同的速率反彈,則小球從釋放開(kāi)始直到多次跳動(dòng)后停止,通過(guò)的總路程為多少?參考答案自主學(xué)習(xí)=Flcos,力在一個(gè)過(guò)程中對(duì)物體所做的功等于物體在這個(gè)過(guò)程中動(dòng)能的變化3略例題精析例題1解析:鉛球的運(yùn)動(dòng)包括自由落體和陷入沙坑減速運(yùn)動(dòng)兩個(gè)過(guò)程,如能知道初末動(dòng)能、運(yùn)動(dòng)位移,應(yīng)選用動(dòng)能定理解決,且處理方法有兩種:分段列式(略)全程列式:全過(guò)程有重力做功,進(jìn)入沙中又有阻力做功。對(duì)鉛球運(yùn)
8、動(dòng)的全過(guò)程由動(dòng)能定理得:mgHh-Ffh=0-0即:Ff=mgHh/h=210(2)/=2022N所以泥坑對(duì)鉛球的平均阻力大小為2022N,方向?yàn)樨Q直向上。訓(xùn)練1B例題2 A解析:解法一:分析物體受力:受重力mg;斜面對(duì)m的支持力FN;斜面光滑,無(wú)摩擦力;還受有外F的作用。分析物體所受力的做功情況:支持力與物體運(yùn)動(dòng)方向垂直,所以不做功;F與運(yùn)動(dòng)方向同向做正功Fl;重力與運(yùn)動(dòng)方向夾角小于90,做正功,且重力做功只與初末位置的高度差有關(guān),即mgh最后討論清楚運(yùn)動(dòng)的終了狀態(tài)和初狀態(tài)的動(dòng)能:,根據(jù)動(dòng)能定理列方程:故選A解法二:(1)分析受力(2)列動(dòng)力學(xué)方程,求a(3)利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,求v(4)利用,求動(dòng)能訓(xùn)練2例題3解析:物體所受外力有先后不同情況,本題設(shè)第1段位移為s1,第2段位移為s2,拉力為F,摩擦力為Ff,已知:m=1kgs1=2ms2=1mF=10NFf=5N對(duì)物體在第1段、第2段運(yùn)動(dòng)過(guò)
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