習(xí)題課動(dòng)能定理的應(yīng)用

1、習(xí)題課：動(dòng)能定理的應(yīng)用12021/4/201知道動(dòng)能定理也適用于變力做功與曲線運(yùn)動(dòng)的情景，能用動(dòng)能定理計(jì)算變力所做的功2能應(yīng)用動(dòng)能定理分析多體問題和多過程問題，知道對(duì)全程應(yīng)用動(dòng)能定理解題往往簡便教學(xué)目標(biāo)22021/4/20【重點(diǎn)】動(dòng)能定理的基本應(yīng)用【難點(diǎn)】多體問題和多過程問題重點(diǎn)難點(diǎn)32021/4/20本節(jié)課為動(dòng)能定理的應(yīng)用習(xí)題課，應(yīng)在上一節(jié)課的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生通過三類問題(1.應(yīng)用動(dòng)能定理計(jì)算變力做功；2.應(yīng)用動(dòng)能定理分析多過程問題；3.動(dòng)能定理和圖像的綜合問題)加深對(duì)動(dòng)能定理的認(rèn)識(shí)，通過對(duì)應(yīng)例題的分析歸納總結(jié)這三類問題的解題思路和技巧，提高學(xué)生應(yīng)用動(dòng)能定理解決實(shí)際問題的能力.教學(xué)建議4202

2、1/4/20【導(dǎo)入一】我們上節(jié)課學(xué)習(xí)了動(dòng)能定理及其基本應(yīng)用，本節(jié)課我們繼續(xù)研究動(dòng)能定理的應(yīng)用，主要有以下三類問題：1.應(yīng)用動(dòng)能定理計(jì)算變力做功；2.應(yīng)用動(dòng)能定理分析多過程問題；3.動(dòng)能定理和圖像的綜合問題下面我們先看應(yīng)用動(dòng)能定理計(jì)算變力做功新課導(dǎo)入52021/4/20【導(dǎo)入二】動(dòng)能定理是解決涉及能量問題的重要工具，通過動(dòng)能定理既可以計(jì)算恒力做功，又可以計(jì)算變力做功；既可以求力，又可以求位移；既可以求始末速度，又可以求始末動(dòng)能；既可以研究單個(gè)研究對(duì)象，又可以分別研究物體組中的每一個(gè)物體聯(lián)立求解下面我們先看動(dòng)能定理的第一項(xiàng)重要應(yīng)用應(yīng)用動(dòng)能定理計(jì)算變力做功.新課導(dǎo)入62021/4/20動(dòng)能與動(dòng)能定理

3、知識(shí)必備知識(shí)點(diǎn)一動(dòng)能的變化Ek2Ek1總功72021/4/201動(dòng)能定理說明了合力對(duì)物體所做的總功和動(dòng)能變化間的一種因果關(guān)系和數(shù)量關(guān)系，不可理解為功轉(zhuǎn)變成了物體的_2動(dòng)能定理中的位移和速度必須是相對(duì)于同一個(gè)參考系，一般以_或相對(duì)地面靜止的物體為參考系3動(dòng)能定理公式中等號(hào)的意義：表明_是物體動(dòng)能變化的原因，且合力所做的功與物體動(dòng)能的變化具有等量代換關(guān)系4動(dòng)能定理的研究對(duì)象可以是單一物體，也可以是看作單一物體的系統(tǒng)對(duì)動(dòng)能定理的進(jìn)一步理解對(duì)動(dòng)能定理的進(jìn)一步理解知識(shí)必備知識(shí)點(diǎn)二動(dòng)能地面合力的功82021/4/20要點(diǎn)總結(jié)1變力做功不能用公式WFlcos來求2動(dòng)能定理雖然是在物體受恒力作用且做直線運(yùn)動(dòng)的

4、情況下推導(dǎo)出來的，但它同樣適用于外力是變力、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的情況，應(yīng)用動(dòng)能定理可以求出變力做的功學(xué)習(xí)互動(dòng)應(yīng)用動(dòng)能定理計(jì)算變力做功考點(diǎn)一92021/4/20例1一個(gè)質(zhì)量為m的小球用長為L的輕繩懸掛于O點(diǎn)，小球在水平拉力F作用下從平衡位置P點(diǎn)很緩慢地移動(dòng)到Q點(diǎn)，此時(shí)輕繩與豎直方向夾角為，如圖X31所示，則拉力F所做的功為(重力加速度為g)()AmgLcosBmgL(1cos)CFLsinDFLcos學(xué)習(xí)互動(dòng)圖X31答案B解析小球緩慢地由P移動(dòng)到Q，動(dòng)能不變，只有重力、水平拉力F對(duì)小球做功，繩子拉力不做功，由動(dòng)能定理得mgL(1cos)WFEk0，即WFmgL(1cos)，選項(xiàng)B正確102021/4

5、/20學(xué)習(xí)互動(dòng)點(diǎn)評(píng)通過本題可以看到，動(dòng)能定理既適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線運(yùn)動(dòng)，既適用于求恒力做的功，也適用于求變力做的功因?yàn)槭褂脛?dòng)能定理可由動(dòng)能的變化來求功，所以動(dòng)能定理是求變力功的首選112021/4/20學(xué)習(xí)互動(dòng)應(yīng)用動(dòng)能定理分析多過程問題考點(diǎn)二要點(diǎn)總結(jié)1對(duì)于多個(gè)物理過程要仔細(xì)分析，將復(fù)雜的過程分割成一個(gè)一個(gè)子過程，分別對(duì)每個(gè)過程分析，得出每個(gè)過程遵循的規(guī)律，當(dāng)每個(gè)過程都可以應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí)，可以選擇分段或全程應(yīng)用動(dòng)能定理當(dāng)題目不涉及中間量時(shí)，選擇全程應(yīng)用動(dòng)能定理更簡單、方便2應(yīng)用全程法解題求功時(shí)，有些力不是全過程都作用的，必須根據(jù)不同的情況分別對(duì)待，弄清楚物體所受的力在哪段位移上做功，哪些

6、力做功，做正功還是負(fù)功，正確寫出總功122021/4/20學(xué)習(xí)互動(dòng)例2如圖X32所示，滑雪者從高為H的山坡上A點(diǎn)由靜止下滑，到B點(diǎn)后又在水平雪面上滑行，最后停止在C點(diǎn)A、C兩點(diǎn)的水平距離為s，求滑雪板與雪面間的動(dòng)摩擦因數(shù).圖X32解析分別選開始滑動(dòng)時(shí)的A點(diǎn)和停止時(shí)的C點(diǎn)為始、末狀態(tài)，以滑雪者為研究對(duì)象在這兩個(gè)狀態(tài)，研究對(duì)象的動(dòng)能都為零，所以動(dòng)能的變化量Ek0.在運(yùn)動(dòng)過程中，滑雪者在重力方向上的位移為H，故重力做功WGmgH.滑雪者克服滑動(dòng)摩擦力做功，摩擦力方向始終與滑雪者的運(yùn)動(dòng)方向相反，即做負(fù)功132021/4/20學(xué)習(xí)互動(dòng)142021/4/20學(xué)習(xí)互動(dòng)例3汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW，汽車

7、的質(zhì)量為5103kg，汽車在水平路面上行駛時(shí)，阻力是車的重力的0.05倍若汽車始終保持額定的功率不變，g取10m/s2，則從靜止啟動(dòng)后：(1)汽車所能達(dá)到的最大速度是多大？(2)當(dāng)汽車的加速度為1m/s2時(shí)，速度是多大？(3)如果汽車由啟動(dòng)到速度變?yōu)樽畲笾岛?，馬上關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，測得汽車已通過了624m的路程，則汽車從啟動(dòng)到停下來一共經(jīng)過多長時(shí)間？答案(1)24m/s(2)8m/s(3)98s152021/4/20學(xué)習(xí)互動(dòng)162021/4/20學(xué)習(xí)互動(dòng)172021/4/20學(xué)習(xí)互動(dòng)點(diǎn)評(píng)若過程包含了幾個(gè)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不同的分過程，既可分段考慮，也可整個(gè)過程考慮但求功時(shí)，有些力不是全過程都做功，必須根據(jù)不同

8、的情況分別對(duì)待求出總功182021/4/20學(xué)習(xí)互動(dòng)動(dòng)能定理和圖像的綜合問題考點(diǎn)三要點(diǎn)總結(jié)1觀察題目給出的圖像，弄清縱坐標(biāo)、橫坐標(biāo)所對(duì)應(yīng)的物理量及圖線所表示的物理意義2根據(jù)物理規(guī)律推導(dǎo)縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)所對(duì)應(yīng)的物理量間的函數(shù)關(guān)系式，結(jié)合圖像找出圖線的斜率、截距、交點(diǎn)、圖線與橫軸所包圍的面積所對(duì)應(yīng)的物理意義3根據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系列式解答問題192021/4/20學(xué)習(xí)互動(dòng)圖X33202021/4/20學(xué)習(xí)互動(dòng)答案B212021/4/20學(xué)習(xí)互動(dòng)點(diǎn)評(píng)本題為動(dòng)能定理與圖像的綜合問題，解題時(shí)要注意如果圖像是分段的，則對(duì)應(yīng)物體經(jīng)歷的過程也應(yīng)分段考慮其受力和運(yùn)動(dòng)情況，但是如果能對(duì)整個(gè)過程列式的話，仍然優(yōu)先考慮對(duì)全程列式

9、求解同時(shí)，應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí)，必須明確各力做功的正負(fù)當(dāng)一個(gè)力做負(fù)功時(shí)，可設(shè)物體克服該力做功為W，則該力做功為W，也可以直接用字母W表示該力做功，使其字母本身含有負(fù)號(hào)222021/4/20備用習(xí)題1物體在合外力作用下做直線運(yùn)動(dòng)的vt圖像如圖X33所示，下列表述正確的是()A在01s內(nèi)，合外力做正功B在02s內(nèi)，合外力總是做負(fù)功C在12s內(nèi)，合外力不做功D在03s內(nèi)，合外力總是做正功答案A解析由vt圖知01s內(nèi)，v增加，動(dòng)能增加，由動(dòng)能定理可知合外力做正功，A正確.13s內(nèi)v減小，動(dòng)能減小，合外力做負(fù)功，可見B、C、D錯(cuò)誤232021/4/20備用習(xí)題2如圖所示，一物體在O點(diǎn)以初速度v開始做曲線運(yùn)動(dòng)，

10、已知物體只受到沿x軸方向的恒力作用，則物體速度()A先減小后增大B先增大后減小C不斷增大D不斷減小答案A解析由圖可知，物體所受合外力與速度的夾角大于90，把F分解為兩個(gè)力：一個(gè)垂直于v，不改變物體速度的大小，另一個(gè)與v反向，使物體先做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度減小到零時(shí)物體又做反方向的加速運(yùn)動(dòng)，因此，速度先減小后增大，故A正確242021/4/20自我檢測1(應(yīng)用動(dòng)能定理計(jì)算變力做功)如圖X34所示，物體沿曲面從A點(diǎn)無初速度滑下，滑至曲面的最低點(diǎn)B時(shí)，下滑的高度為5m，速度為6m/s，若物體的質(zhì)量為1kg.則下滑過程中物體克服阻力所做的功為(g取10m/s2)()A50JB18JC32JD0答案C圖X3

11、4252021/4/20自我檢測2(應(yīng)用動(dòng)能定理分析多過程問題)物體靜止在光滑水平面上，先對(duì)物體施加一個(gè)水平向右的恒力F1，經(jīng)時(shí)間t后撤去F1，立即再對(duì)它施加一個(gè)水平向左的恒力F2，又經(jīng)時(shí)間3t后物體回到出發(fā)點(diǎn)，在這一過程中，F(xiàn)1、F2分別對(duì)物體做的功W1、W2間的關(guān)系是()AW1W211BW1W223CW1W295DW1W297答案D262021/4/20自我檢測3(動(dòng)能定理和圖像的綜合問題)(多選)質(zhì)量為1kg的物體以某一初速度在水平地面上滑行，由于受到地面摩擦阻力作用，其動(dòng)能隨位移變化的圖線如圖X35所示，g取10m/s2，則物體在水平地面上()A所受合外力大小為5NB滑行的總時(shí)間為4s

12、C滑行的加速度大小為1m/s2D滑行的加速度大小為2.5m/s2圖X35272021/4/20自我檢測答案BD282021/4/209、 人的價(jià)值，在招收誘惑的一瞬間被決定。22.3.622.3.6Sunday, March 06, 202210、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。1:43:441:43:441:433/6/2022 1:43:44 AM11、人總是珍惜為得到。22.3.61:43:441:43Mar-226-Mar-2212、人亂于心，不寬余請(qǐng)。1:43:441:43:441:43Sunday, March 06, 202213、生氣是拿別人做錯(cuò)的事來懲罰自己。22.3.622.3.61:43:441:43:44March 6, 202214、抱最大的希望，作最大的努力。2022年3月6日星期日上午1時(shí)43分44秒1:43: