高一物理功和能、動(dòng)能和動(dòng)能定理習(xí)題課課件

功和能

動(dòng)能和動(dòng)能定理

習(xí)題課學(xué)習(xí)目標(biāo)

1、理解功和能的關(guān)系。

2、理解動(dòng)能定理，會(huì)應(yīng)用動(dòng)能定理解決相關(guān)問題。討論：1、關(guān)于功和能，下列說法正確的是

A、功就是能，功可以轉(zhuǎn)化為能

B、做功越多，物體的能越大

C、能量轉(zhuǎn)化中，做的功越多，能量轉(zhuǎn)化越多

D、物體能量變化多少，就做了多少功

E、功是物體能量的量度答案：（1）3×103J（2）3×103J

答案：C。提示：能量變化可以是通過做功，也可以是通過熱傳遞的方式。一、功和能的關(guān)系——功是能量轉(zhuǎn)化的量度。2．運(yùn)動(dòng)員將質(zhì)量為150kg的杠鈴舉高2m，（1）運(yùn)動(dòng)員做了多少功?

（2）有多少化學(xué)能轉(zhuǎn)化為杠鈴的重力勢能？二、動(dòng)能動(dòng)能定理1、動(dòng)能——Ek=mv2/2，式中v是物體的瞬時(shí)速度的大小，即瞬時(shí)速率（簡稱速率）。2、動(dòng)能定理——W總=ΔEk

應(yīng)用動(dòng)能定理的一般思維程序：

1、確定研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析，認(rèn)真畫出受力分析示意圖；

2、若問題中涉及到F、s、v、m

等物理量，考慮用動(dòng)能定理！

3、確定研究的物理過程（起點(diǎn)和終點(diǎn)），分析這過程中有哪些力對(duì)研究對(duì)象作功，作了多少功，正功還是負(fù)功，求出總功；

4、確定研究過程起點(diǎn)和終點(diǎn)的動(dòng)能，列出動(dòng)能定理表達(dá)式；

5、求解，必要時(shí)討論結(jié)果的合理性。5、在離地面一定高度處，以相同的動(dòng)能向各個(gè)方向拋出多個(gè)質(zhì)量相同的小球，這些小球到達(dá)地面時(shí)，有相同的

A、動(dòng)能B、速度

C、速率D、位移vvv0As1s2答案：AC6、質(zhì)量為2kg的物體，在水平面上以6m/s的速度勻速向西運(yùn)動(dòng)，若有一個(gè)方向向北的8N恒力作用于物體，在2s內(nèi)物體的動(dòng)能增加了

A、28JB、64JC、32JD、36J

提示：物體作類平拋運(yùn)動(dòng)；求動(dòng)能的增量有兩種方法：一是用末動(dòng)能減去初動(dòng)能，二是求合外力的功——本題就是此恒力的功。答案：B

小結(jié)：動(dòng)能定理不僅適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線運(yùn)動(dòng)。

7、一輛汽車的質(zhì)量為m，從靜止開始起動(dòng)，沿水平路面前進(jìn)了s后，達(dá)到了最行駛速度vm，設(shè)汽車的牽引功率保持不變，所受阻力為車重的k倍，求：（1）汽車的牽引功率；（2）汽車從靜止到開始勻速運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間。

分析：因阻力f=kmg，當(dāng)汽車達(dá)最大速度時(shí)，有P=Fminvmax=kmgvmax

因汽車的加速過程不是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以求時(shí)間不可以用有關(guān)運(yùn)動(dòng)學(xué)的公式，考慮用動(dòng)能定理，由W=ΔEkFNfmgPt–fs=mvm2/2–0

所以t=(vm2+2kgs)/2kgvm。

小結(jié)：動(dòng)能定理不僅適用于恒力作功，也適用于變力作功。8、如圖，一質(zhì)量為2kg的鐵球從離地面2m高處自由下落，陷入沙坑2cm深處，求沙子對(duì)鐵球的平均阻力？H=2mh=2cm

9、一粒子彈以700m/s的速度打穿第一塊木板后速度降為500m/s，若讓它繼續(xù)打穿第二塊同樣的木板，則子彈的速度變?yōu)開___m/s。（木板對(duì)子彈的阻力恒定）

10、在20m高處，某人將2kg的鉛球以15m／s的速度（水平）拋出，那么此人對(duì)鉛球做的功是多少？

小結(jié)：若研究的物理過程分成幾個(gè)不同子過程，也可以從全程考慮，解決問題更簡便。

提示：人只在將球拋出的過程中對(duì)球作功，球在下落過程中，人已不對(duì)球施力了，所以本題20m是干擾條件。

提示：穿過兩塊木板時(shí)克服阻力作的功相同，不是速度的減少量相同。

分析：mgH+mgh–

fh=0–0

11、一學(xué)生用100N的力，將質(zhì)量為0.5kg的球水平踢出20m遠(yuǎn)，則該學(xué)生對(duì)球做的功是(

)A.2000JB.10JC.100JD.無法確定

12、質(zhì)量為m的物體，靜止于傾角為α的光滑斜面底端，用平行于斜面方向的恒力F作用于物體上使之沿斜面向上運(yùn)動(dòng)。當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到斜面中點(diǎn)時(shí)撤去外力，物體剛好能滑行到斜面頂端，則恒力F的大小為多大？

解：設(shè)斜面長2s，在物體向上運(yùn)動(dòng)的第一個(gè)位移s里，F(xiàn)做正功Fs，從斜面底端運(yùn)動(dòng)到斜面頂端的整個(gè)過程中，重力做負(fù)功-mgsinα·2s或-mg·2ssinα

。因初末態(tài)的動(dòng)能均為零，由動(dòng)能定理有Fs-mgsinα·2s=0，∴F=2mgsinα。FmgN答案：ＤmgN

14、在光滑水平面上有一靜止的物體，現(xiàn)以水平恒力甲推這一物體，作用一段時(shí)間后，換成相反方向的水平恒力乙推這一物體，當(dāng)恒力乙作用時(shí)間與恒力甲作用的時(shí)間相同時(shí)，物體恰好回到原處，此時(shí)物體的動(dòng)能為32J，則在整個(gè)過程中，恒力甲做的功和恒力乙做的功分別是多少？tF乙

分析：物體的末動(dòng)能為32J，即兩個(gè)恒力的總功為32J，AvBv=0CW甲+W乙=32W甲/

W乙=？W甲/

W乙=F甲s1/F乙s2=F甲/F乙=-s1s1

=a1t2

/2

s2=(a1t)t-a2t2

/2

s1

=-

s2F甲/F乙=1/3W甲/

W乙=1/3W甲=8JW乙=24Js2s1F甲

16、總質(zhì)量為M的列車，沿水平直線軌道勻速前進(jìn)，其未節(jié)車廂質(zhì)量為m，中途脫節(jié)，司機(jī)發(fā)現(xiàn)時(shí)，機(jī)車已行駛了距離L，于是立即關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，設(shè)阻力與重量成正比，機(jī)車牽引力恒定，當(dāng)列車的兩部分都停下時(shí)，它們之間的距離是多少？f2s2f1Fs1v0v0L關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)

分析：對(duì)車廂有:-kmgs2=0–mv02/2

對(duì)機(jī)車有:FL–k（M–m）gs1=0–mv02/2式中F=kMg

Δs=s1–s2=ML/（M–m）

2、以速度v0豎之向上拋出質(zhì)量為m的物體，當(dāng)物體落回拋出點(diǎn)時(shí)速度大小為v，求物體上升的最大高度和受到的平均阻力？

1、一子彈原來的速度是v0

，打穿一木塊后的速度是v0/4，設(shè)木塊對(duì)子彈的阻力是恒定的，①那么子彈射入木塊的一半深度時(shí)，它的速度是多少？②要打穿兩塊這樣的木塊子彈至少應(yīng)具有多大的速度？3、一學(xué)生用力踢質(zhì)量為1kg的足球，使球從靜止開始以10m/s的速度水平飛出，設(shè)人踢球時(shí)對(duì)球的平均作用力為200N，球在水平方向上運(yùn)動(dòng)了20m，則該學(xué)生對(duì)球做的功是(

)A、50JB、100JC、200JD、4000J作業(yè)14、兩顆人造地球衛(wèi)星的質(zhì)量之比為1：2，軌道半徑之比為2：1，則它們的動(dòng)能之比為

A、1：√2B、1：4C、1：2D、2：1作業(yè)2

1、質(zhì)量為m的物體用細(xì)線經(jīng)過光滑小孔牽引，在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，拉力為F時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為R，當(dāng)拉力逐漸減小到F/4時(shí)，物體仍作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為2R，則外力對(duì)物體所做的功的絕對(duì)值是A、零B、FR/4C、3FR/4D、5FR/22、一物體以初速度v0=8m/s沿傾角為37o的斜面上滑，到達(dá)最高點(diǎn)后又下滑，回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度為v=4√2m/s，g=10m/s2，求物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)和物體上滑的最大距離。

3、質(zhì)量為4000kg的汽車，由靜止開始以恒定的功率前進(jìn)，它經(jīng)100/3s的時(shí)間前進(jìn)425m，這時(shí)它達(dá)到最大速度15m/s，設(shè)汽車前進(jìn)時(shí)阻力不變，求阻力的大小。

4、質(zhì)量為m的球在距地面H高處無初速下落，運(yùn)動(dòng)過程中空氣阻力恒為重力的0.2倍，球與地面碰撞時(shí)無能量損失而彈起，求：球停止運(yùn)動(dòng)前通過的總路程是多少？（提示：全程看，球所受的阻力為變力，但分上升和下落各段考慮時(shí)，阻力是恒力）作業(yè)3

1、飛機(jī)在飛行時(shí)受到的空氣阻力與其速率的平方成正比，若飛機(jī)以v勻速飛行，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為P，則當(dāng)飛機(jī)以速率nv勻速飛行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為多大？

2、如圖，物體沿一曲面從A點(diǎn)無初速下滑，滑至曲面的最低點(diǎn)B時(shí)，下滑的高度為5m，若物體的質(zhì)量為1kg，到B點(diǎn)時(shí)的速度為6m/s，則在下滑過程中，物體克服阻力所作的功是多少？

3、KKL課時(shí)5題12，（2）若用一始終與軌道平面平行的拉力將物體從平面上又拉回斜面上高為h處，拉力至少要作多少功？ABθh

飛