人教版高中物理必須2課件：動能定理的應(yīng)用（多過程問題）

1、2020動能定理的應(yīng)用（多過程問題）（人教版）高一物理學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1.進(jìn)一步理解鞏固動能定理，領(lǐng)會應(yīng)用動能定理解題的優(yōu)越性. 2.會利用動能定理分析求解物體多過程運(yùn)動問題 1動能：物體由于運(yùn)動而具有的能量叫做動能，其表達(dá)式為 動能是標(biāo)量，只有大小，沒有方向2動能定理：在一個過程中合外力對物體做的功，等于物體在這個過程中 動能的變化，表達(dá)式為 (1)當(dāng)合外力對物體做正功時，物體的動能增加，即 (2)當(dāng)合外力對物體做負(fù)功時，物體的動能減少，即 “雙基”回顧：3合外力做功的計算方法： （1）先求合力，再求合力做的功，即 （2）先求每個力的功，然后求各力做功的代數(shù)和， 即 【例題1】如圖所示，一鉛球質(zhì)

2、量 m 4 kg，從距離沙坑表面 H 1.8 m 高處自由落下，鉛球進(jìn)入沙坑下陷 h 0.1 m 后靜止若不計空氣阻力，重力加速度 g 10 m/s2，試求：沙子對鉛球的平均作用力大小多過程：自由落體運(yùn)動 勻減速直線運(yùn)動典例分析：（思考）鉛球的運(yùn)動先后經(jīng)歷了哪幾個階段？（思考）如何用動力學(xué)方法求得沙子對鉛球的平均作用力大?。糠椒ㄒ唬河脛恿W(xué)思想求解分析力和運(yùn)動的關(guān)系是核心（思考）能否用動能定理分階段求解沙子對鉛球的平均作用力大?。糠椒ǘ河脛幽芏ɡ矸蛛A段求解方法二比方法一簡捷（思考）能否用動能定理全過程求解沙子對鉛球的平均作用力大??？ 動能定理方程的規(guī)范書寫方法三：用動能定理全過程求解從數(shù)學(xué)層

3、面看，用動能定理全過程求解，相當(dāng)于把分階段求解的兩個動能定理方程累加在一起。方法三更簡捷動能定理是標(biāo)量方程【變式1】如圖所示，質(zhì)量 m 1 kg 的小木塊靜止在高 h 1.2 m 的平臺上，小木塊與平臺間的動摩擦因數(shù)0.2現(xiàn)用水平推力 F 20 N，使小木塊從靜止起沿平臺向右運(yùn)動 l13 m，隨即撤去推力 F ，小木塊繼續(xù)滑行 l21 m 后飛出平臺若 g 取10 m/s2 ，不計空氣阻力，試求：小木塊落地時速度的大小小木塊的多過程運(yùn)動：勻加速直線運(yùn)動 勻減速直線運(yùn)動 平拋運(yùn)動鞏固提高：（思考）如何用動能定理分階段求解小木塊的末速度大??？方法一：用動能定理分階段求解（思考）如何用動能定理全過程

4、求解小木塊的落地速度大小？方法二：用動能定理全過程求解 充分體現(xiàn)了動能定理解題的靈活性和優(yōu)越性用動能定理全過程求解很簡捷，但分階段分析很重要：受力分析、運(yùn)動分析、做功情況分析典例分析：【例題2】將一質(zhì)量 m 0.1 kg 的小球以 v0 10 m/s 的初速度，從水平地面豎直向上拋出若重力加速度 g 10 m/s2 ，小球所受空氣阻力大小恒為 f 0.2 N，且每一次與地面碰撞后均以原速率反彈，試求：（1）小球第一次落地時速度的大小 v （2）小球在空中運(yùn)動的總路程 s 簡析：（1）小球向上運(yùn)動過程中，重力和空氣阻力都做負(fù)功，動能減?。?小球向下運(yùn)動過程中，重力做正功，空氣阻力做負(fù)功，動能增大

5、。 （2）不難理解，小球最終必定靜止在地面上，全過程看，重力做功為0，空氣阻力始終做負(fù)功。（思考）能不能對小球“一上一下”的全過程列動能定理方程求解小球第一次的落地速度？重力做功與路徑無關(guān)，只與始末位置間的豎直位移有關(guān)。 （保守力做功）空氣阻力、滑動摩擦力做功均與路徑有關(guān)。 （耗散力做功）【變式2】如圖所示，ABCD為一位于豎直平面內(nèi)的軌道，其中BC水平，A點比BC高出 H 10 m，BC長 L 1 m，AB和CD軌道光滑且與BC順滑連接一質(zhì)量 m 1 kg 的小物塊（可視為質(zhì)點），從A點以 v0 4 m/s 的初速度開始運(yùn)動，經(jīng)過BC后滑到高出C點 h 10.3 m 的D點速度為零若不計空氣

6、阻力，重力加速度 g 10 m/s2，試求該小物塊： （1）與BC軌道間的動摩擦因數(shù) （2）第 5 次經(jīng)過B點時的速度大小 v （3）最后停止的位置（距B點多少米）試求該小物塊：（1）與BC軌道間的動摩擦因數(shù) 試求該小物塊：（2）第 5 次經(jīng)過B點時的速度大小 v 選擇哪個階段建立動能定理方程更合適？值得用心去思考！試求該小物塊：（3）最后停止的位置（距B點多少米）課堂小結(jié)：1對于包含多個運(yùn)動階段的復(fù)雜運(yùn)動過程，可以選擇分段或全程應(yīng)用動能定理2分段應(yīng)用動能定理時，將復(fù)雜的過程分割成一個個子過程，對每個子過程的 做功情況和初、末動能進(jìn)行分析，然后針對每個子過程應(yīng)用動能定理列式， 然后聯(lián)立求解 3

7、全程應(yīng)用動能定理時，分析整個過程中出現(xiàn)過的各力的做功情況，分析每個 力的做功，確定整個過程中合外力做的總功，然后確定整個過程的初、末動 能，針對整個過程利用動能定理列式求解 4當(dāng)題目不涉及中間量時，選擇全程應(yīng)用動能定理更簡單，更方便課后作業(yè)：【練習(xí)1】一艘由三個推力相等的發(fā)動機(jī)推動的氣墊船停泊在湖面上，由靜止開始加速前進(jìn)距離 s 后，關(guān)掉一個發(fā)動機(jī)，氣墊船勻速運(yùn)動，再經(jīng)過一段時間后，又關(guān)掉兩個發(fā)動機(jī)，最后它恰好停在碼頭設(shè)氣墊船所受阻力大小恒定，試問：當(dāng)三個發(fā)動機(jī)都關(guān)閉后，氣墊船通過的距離是多少？【練習(xí)2】如圖所示，傾角37的斜面足夠長，斜面底端B處安裝有彈性擋板，一定質(zhì)量的小物塊從斜面上A點處以 v06 m/s 的初速度沿斜面向下運(yùn)動已知A、B兩點間的距離 L5 m，小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)0.2，小物塊與