8.3.3動(dòng)能定理的應(yīng)用(二)+課件高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊(cè)

8.3.3動(dòng)能定理的應(yīng)用（二）第八章機(jī)械能守恒定律動(dòng)能：瞬時(shí)速度動(dòng)能是標(biāo)量動(dòng)能是狀態(tài)量動(dòng)能具有相對(duì)性動(dòng)能定理內(nèi)容：合力所做的功等于物體動(dòng)能的變化末動(dòng)能表達(dá)式：W合=Ek2－Ek1初動(dòng)能明確研究對(duì)象及過(guò)程受力分析運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析各個(gè)力做功情況總功物理初、末狀態(tài)動(dòng)能動(dòng)能變化W合=Ek2－Ek1計(jì)算結(jié)果動(dòng)能定理的應(yīng)用步驟

(1)6m/s

(2)2J例題1.如圖甲所示，在水平地面上放置一個(gè)質(zhì)量

m＝4kg

的物體，讓其在隨位移均勻減小的水平推力作用下運(yùn)動(dòng)，推力F-x圖像如圖乙所示，已知物體與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)

μ＝0.5，g=10m/s2，求：(1)初始位置物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小；(2)物體能夠運(yùn)動(dòng)的最大位移．(3)全過(guò)程中物體的最大速度．4、動(dòng)能定理中的圖像問(wèn)題圖像所圍“面積”和圖像斜率的含義v-t圖像由公式x＝vt可知，v-t圖線(xiàn)與t軸圍成的面積表示物體的位移a-t圖像由公式Δv＝at可知，a-t圖與t軸圍成的面積表示物體速度的變化量F-x圖像由公式W＝Fx可知，F(xiàn)-x圖線(xiàn)與x軸圍成的面積表示力所做的功P-t圖像由公式W＝Pt可知，P-t圖線(xiàn)與t軸圍成的面積表示力所做的功Ek-x圖像由公式Fx＝Ek－Ek0可知，Ek-x圖像的斜率表示合外力4、動(dòng)能定理中的圖像問(wèn)題解決物理圖像問(wèn)題的基本步驟①觀(guān)察題目給出的圖像，弄清橫、縱坐標(biāo)所對(duì)應(yīng)的物理量及圖線(xiàn)所表示的物理意義。②根據(jù)物理規(guī)律推導(dǎo)出縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)所對(duì)應(yīng)的物理量間的函數(shù)關(guān)系式。③將推導(dǎo)出的物理規(guī)律與數(shù)學(xué)上與之相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)關(guān)系式相對(duì)比，找出圖線(xiàn)的斜率、截距、圖線(xiàn)的交點(diǎn)，弄清圖線(xiàn)與坐標(biāo)軸圍成的面積所表示的物理意義，分析解答問(wèn)題，或者利用函數(shù)圖線(xiàn)上的特定值代入函數(shù)關(guān)系式求物理量。1.質(zhì)量m＝1kg

的物體，在水平拉力

F

的作用下，沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng)，在位移為

4m

時(shí)，拉力

F

停止作用，運(yùn)動(dòng)到位移為

8m

時(shí)物體停止，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中

Ek－x

的圖像如圖所示，g=10m/s2，求：(1)物體和水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)拉力

F

的大?。?1)0.25

(2)4.5N2.(多選)在平直公路上，汽車(chē)由靜止開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到

vm后立即關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)直到停止，v－t圖像如圖所示．設(shè)汽車(chē)的牽引力為F，摩擦力為

Ff，全過(guò)程中牽引力做功

W1，克服摩擦力做功

W2，則()A．F∶Ff＝1∶3

B．F∶Ff＝4∶1C．W1∶W2＝1∶1 D．W1∶W2＝1∶3BC例題2.如圖所示，半徑為R的光滑半圓環(huán)軌道處于豎直平面內(nèi)，半圓環(huán)與水平地面相切于圓環(huán)的端點(diǎn)A。一小球從A點(diǎn)沖上豎直半圓環(huán)，若小球在半圓環(huán)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中不脫離軌道，求小球在A(yíng)點(diǎn)進(jìn)入半圓環(huán)軌道時(shí)的速度應(yīng)滿(mǎn)足的條件，重力加速度為g1.如何理解“不脫離軌道”？2.可能存在哪些臨界情況,請(qǐng)找出相應(yīng)臨界條件？5、圓周運(yùn)動(dòng)中的脫軌問(wèn)題不脫軌條件①恰過(guò)最高點(diǎn)②恰過(guò)圓心等高點(diǎn)3.一個(gè)人站在距地面

20m高處，將質(zhì)量為

0.2kg的石塊以

v0＝12m/s的速度斜向上拋出，石塊的初速度與水平方向之間的夾角為30°，g=10m/s2，則：(1)人拋石塊的過(guò)程中對(duì)石塊做了多少功？(2)若不計(jì)空氣阻力，石塊落地時(shí)的速度大小是多少？(3)若石塊落地時(shí)的速度大小為

22m/s，則石塊在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服阻力做了多少功？4.

如圖所示，斜槽軌道下端與一個(gè)半徑為

0.4m的圓形軌道相連接.一個(gè)質(zhì)量為

0.1kg的物體從高為

H＝2m的

A點(diǎn)由靜止開(kāi)始滑下，運(yùn)動(dòng)到圓形軌道的最高點(diǎn)

C處時(shí)，對(duì)軌道的壓力等于物體的重力.求物體從

A運(yùn)動(dòng)到

C的過(guò)程中克服摩擦力所做的功

.(g=10m/s2)0.8J例題3.一輛汽車(chē)質(zhì)量為

m

，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為P

。某時(shí)刻，該汽車(chē)從靜止開(kāi)始沿平直公路啟動(dòng)加速，經(jīng)時(shí)間

t0

后達(dá)到最高速度vm

。若該汽車(chē)在整個(gè)加速過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)功率始終保持為P

，所受阻力大小恒為f，試求：該汽車(chē)在時(shí)間t0

內(nèi)經(jīng)過(guò)的位移大?。?、用動(dòng)能定理求解機(jī)車(chē)啟動(dòng)的問(wèn)題關(guān)鍵點(diǎn)：W車(chē)

=P車(chē)

t5.（多選）如圖所示，質(zhì)量

的汽車(chē)在平直的公路上由靜止啟動(dòng)，圖甲表示汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖像，圖乙表示汽車(chē)牽引力的功率時(shí)間圖像。設(shè)汽車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中阻力不變，在18s末汽車(chē)的速度恰好達(dá)到最大。下列說(shuō)法正確的是（

）A．汽車(chē)受到的阻力700NB．汽車(chē)的最大牽引力為825NC．汽車(chē)在做變加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的位移大小為90mD．在8s~18s的過(guò)程中汽車(chē)牽引力做的功為AD6.

某時(shí)刻質(zhì)量為

m=2×103kg的汽車(chē)在平直公路上運(yùn)動(dòng)，速度大小為

5m/s，從此時(shí)開(kāi)始保持額定輸出功率，繼續(xù)運(yùn)動(dòng)

20s

達(dá)到最大速度

25m/s，假設(shè)汽車(chē)行駛時(shí)受到的阻力恒為車(chē)重力的

k＝0.1

倍，取，求：（1）汽車(chē)的額定功率

P；（2）汽車(chē)在上述

20s

內(nèi)的最大加速度；（3）汽車(chē)在上述

20s

內(nèi)前進(jìn)的路程s。6.

某時(shí)刻質(zhì)量為

m=2×103kg的汽車(chē)在平直公路上運(yùn)動(dòng)，速度大小為

5m/s，從此時(shí)開(kāi)始保持額定輸出功率，繼續(xù)運(yùn)動(dòng)

20s

達(dá)到最大速度

25m/s，假設(shè)汽車(chē)行駛時(shí)受到的阻力恒為車(chē)重力的

k＝0.1

倍，取，求：（1）汽車(chē)的額定功率

P；（2）汽車(chē)在上述

20s

內(nèi)的最大加速度；（3）汽車(chē)在上述

20s

內(nèi)前進(jìn)的路程s。例題4.如圖所示,質(zhì)量為

M,長(zhǎng)度為

L

的小車(chē)

B靜止的在光滑的水平地面上,可看作質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為

m

的滑塊

A以

v0的初速度從

B的最左端滑上木板,滑塊與小車(chē)之間的滑動(dòng)摩擦力為

f,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間小車(chē)運(yùn)動(dòng)的位移為

x,滑塊剛好滑到小車(chē)的右端,求：(1).該過(guò)程摩檫力對(duì)滑塊做的功和此時(shí)滑塊的動(dòng)能?(2).該過(guò)程摩檫力對(duì)小車(chē)做的功和此時(shí)小車(chē)的動(dòng)能?例題4.(1).該過(guò)程摩檫力對(duì)滑塊做的功和此時(shí)滑塊的動(dòng)能?(2).該過(guò)程摩檫力對(duì)小車(chē)做的功和此時(shí)小車(chē)的動(dòng)能?探究：1.A減少的動(dòng)能和B增加的動(dòng)能相等嗎？2.該過(guò)程中AB系統(tǒng)減少的動(dòng)能消失了嗎？或者轉(zhuǎn)化為什么能量了?動(dòng)手試試?例題4.(1).該過(guò)程摩檫力對(duì)滑塊做的功和此時(shí)滑塊的動(dòng)能?(2).該過(guò)程摩檫力對(duì)小車(chē)做的功和此時(shí)小車(chē)的動(dòng)能?探究：4.通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)可知,該過(guò)程中AB系統(tǒng)減少的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,試推導(dǎo)AB之間由于摩擦產(chǎn)生的熱量的表達(dá)式?與這對(duì)滑動(dòng)摩檫力做的總功有什么關(guān)系?3.試求該過(guò)程中這對(duì)滑動(dòng)摩檫力做的總功,即對(duì)A、B做功的代數(shù)和?7、摩擦生熱功能關(guān)系表達(dá)式理解Q=|Wf總|

=f

x相對(duì)①f為滑動(dòng)摩擦力、介質(zhì)阻力(空氣阻力)等②x相對(duì)為兩物體間的相對(duì)位移兩物體間一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做的總功一定為負(fù),其絕對(duì)值等于該過(guò)程該系統(tǒng)由于摩擦產(chǎn)生的熱量的大小滑動(dòng)摩擦力或介質(zhì)阻力7.如圖所示，傳送帶保持以

1m/s的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)．現(xiàn)將一質(zhì)量

m＝0.5kg的物體從離傳送帶左端很近的

a點(diǎn)輕輕地放上去，設(shè)物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)

μ＝0.1，a、b間的距離

L＝2.5m，求物體從

a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中物體和傳送帶之間由于摩擦產(chǎn)生的熱量？(g=10m/s2)0.25J8.如圖所示，裝置由

AB、BC、CD三段軌道組成，軌道交接處均由很小的圓弧平滑連接，其中軌道

AB、CD段是光滑的，水平軌道

BC的長(zhǎng)度s＝5m，軌道

CD足夠長(zhǎng)且傾角

θ＝37°，A、D兩點(diǎn)離軌道

BC的高度分別為

h1＝4.30m、h2＝1.35m．現(xiàn)讓質(zhì)量為

m=1kg的小滑塊自

A點(diǎn)由靜止釋放，已知小滑塊與軌道

BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)

μ＝0.5，重力加速度

g=10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：(1)小滑塊第一次到達(dá)

D點(diǎn)時(shí)的速度大小(2)小滑塊最終停止的位置到

B點(diǎn)的距離(3)小滑塊在

BC段運(yùn)動(dòng)時(shí)由于摩擦產(chǎn)生的熱量?(1)3m/s

(2)1.4m(3)43J9.(多選)如圖所示,質(zhì)量為

M的木塊放在光滑的水平面上,質(zhì)量為

m的子彈以速度

v0水平射中木塊,并最終留在木塊中與木塊一起以速度

v運(yùn)動(dòng)。已知當(dāng)子彈相對(duì)木塊靜止時(shí),木塊前進(jìn)距離

L,子彈進(jìn)入木塊的深度為

s。若木塊對(duì)子彈的阻力

Ff視為恒定,則在此過(guò)程中產(chǎn)生的熱量（

）BC1.如圖所示，光滑水平面

AB與一半圓形軌道在

B點(diǎn)相連，半圓形軌道位于豎直面內(nèi)，其半徑為R，一個(gè)質(zhì)量為

m的物塊靜止在水平面上，現(xiàn)向左推物塊使其壓緊彈簧，然后放手，物塊在彈力作用下由靜止獲得一速度，當(dāng)它經(jīng)B點(diǎn)進(jìn)入半圓形軌道瞬間，對(duì)軌道的壓力為其重力的

7倍，之后向上運(yùn)動(dòng)，恰好能完成半個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)

C點(diǎn)，重力加速度為

g.求：(1)彈簧彈力對(duì)物塊做的功；(2)物塊從B到