高中物理動能和動能定理課件新人教版必修

高中物理動能和動能定理ppt課件新人教版必修高中物理動能和動能定理ppt課件新人教版必修動能是狀態(tài)量，其表達式中的v是瞬時速度，但動能的變化量是過程量．問題探究1

物體速度改變了動能一定變化嗎？[提示]

不一定．高中物理動能和動能定理ppt課件新人教版必修高中物理動能和動能定理ppt課件新人教版必修問題探究2用牛頓第二定律解題時，我們常常采用建立直角坐標系，把力或加速度分解到x、y軸上，然后沿x方向列出F合x＝max，沿y方向列出F合y＝may求解的方法．那么用動能定理解題時，能否運用類似的方法，建立直角坐標系，把力和速度沿x軸、y軸分解，然后沿x方向列出W合x＝ΔEkx，沿y方向列出W合y＝ΔEky求解？問題探究2用牛頓第二定律解題時，我們常常采用建立直角坐標系高中物理動能和動能定理ppt課件新人教版必修(對應(yīng)學(xué)生用書P84)要點一對動能定理的理解1.一個物體的動能變化ΔEk與合外力對物體所做功W具有等量代換關(guān)系．(1)若ΔEk>0，表示物體的動能增加，其增加量等于合外力對物體所做的正功．(2)若ΔEk<0，表示物體的動能減少，其減少量等于合外力對物體所做的負功的絕對值．(對應(yīng)學(xué)生用書P84)(3)若ΔEk＝0，表示合外力對物體所做的功等于零．反之亦然．這種等量代換關(guān)系提供了一種計算變力做功的簡便方法．2．動能定理公式中等號的意義等號表明合力做功與物體動能的變化間的三個關(guān)系：(1)數(shù)量關(guān)系：即合外力所做的功與物體動能的變化具有等量代換關(guān)系．可以通過計算物體動能的變化，求合力的功，進而求得某一力的功．(2)單位相同：國際單位都是焦耳．(3)因果關(guān)系：合外力的功是物體動能變化的原因．(3)若ΔEk＝0，表示合外力對物體所做的功等于零．反之亦然3．動能定理中涉及的物理量有F、x、m、v、W、Ek等，在處理含有上述物理量的力學(xué)問題時，可以考慮使用動能定理．由于只需要從力在整個位移內(nèi)所做的功和這段位移始末兩狀態(tài)的動能變化去考慮，無需注意其中運動狀態(tài)變化的細節(jié)，同時動能和功都是標量，無方向性，所以無論是直線運動還是曲線運動，計算都會特別方便．4．動能定理中的位移和速度必須是相對于同一個參考系的，一般以地面為參考系．3．動能定理中涉及的物理量有F、x、m、v、W、Ek等，在處一個質(zhì)量為0.3kg的彈性小球，在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墻上，碰撞后小球沿相反方向運動，反彈后的速度大小與碰撞前相同，則碰撞前后小球速度變化量的大小Δv和碰撞過程中墻對小球做功的大小W為(

)A．Δv＝0

B．Δv＝12m/sC．W＝1.8J D．W＝10.8J高中物理動能和動能定理ppt課件新人教版必修[答案]

B[答案]B要點二應(yīng)用動能定理的解題步驟和注意的問題1.基本步驟(1)選取研究對象，明確它的運動過程；(2)分析研究對象的受力情況和各力的做功情況；(3)明確研究對象在過程的始末狀態(tài)的動能Ek1和Ek2；(4)列出動能定理的方程W合＝Ek2－Ek1及其他必要的解題方程，進行求解．要點二應(yīng)用動能定理的解題步驟和注意的問題2．注意的問題(1)動能定理的研究對象是單一物體，或者是可以看做單一物體的物體系統(tǒng)．(2)動能定理是求解物體的位移或速率的簡捷公式．當題目中涉及到位移時可優(yōu)先考慮動能定理；處理曲線運動中的速率問題時也要優(yōu)先考慮動能定理．(3)若過程包含了幾個運動性質(zhì)不同的分過程，既可分段考慮，也可整個過程考慮．但求功時，有些力不是全過程都作用的，必須根據(jù)不同的情況分別對待求出總功．(4)應(yīng)用動能定理時，必須明確各力做功的正、負.當一個力做負功時，可設(shè)物體克服該力做功為W，將該力做功表達為－W，也可以直接用一字母表示該力做功，使其字母本身含有負號．2．注意的問題(1)應(yīng)用動能定理解題，關(guān)鍵是對研究對象進行準確的受力分析及運動過程分析，并畫出物體運動過程的草圖，借助草圖理解物理過程和各量關(guān)系．有些力在物體運動全過程中不是始終存在的，在計算外力做功時更應(yīng)引起注意．(2)高考對該類問題常綜合各種力及平拋、圓周運動、牛頓運動定律等知識，考查學(xué)生的理解、推理、分析綜合能力．高中物理動能和動能定理ppt課件新人教版必修(2011·保定聯(lián)考)“頭腦風暴法”是上個世紀風靡美國的一種培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的方法，某學(xué)校的一個“頭腦風暴實驗研究小組”以保護雞蛋為題，要求制作一個裝置，讓雞蛋從高處落到地面而不被摔壞；雞蛋要不被摔壞，直接撞擊地面的速度最大不能超過1.5m/s.現(xiàn)有一位學(xué)生設(shè)計了如右圖所示的一個裝置來保護雞蛋，用A、B兩塊較粗糙的夾板夾住雞蛋，雞蛋夾放的位置離裝置下端的距離s＝0.45m，A、B夾板與雞蛋之間的摩擦力都為雞蛋重力的5倍，現(xiàn)將該裝置從距地面某一高度處自由下落，裝置碰地后速度為0，且保持豎直不反彈，不計裝置與地面作用時間．(g＝10m/s2)求：剛開始裝置的末端離地面的最大高度H.高中物理動能和動能定理ppt課件新人教版必修高中物理動能和動能定理ppt課件新人教版必修[答案]

4.16m[答案]4.16m(對應(yīng)學(xué)生用書P85)題型一利用動能定理求變力做功用動能定理求解變力做功的注意要點：(1)分析物體受力情況，確定哪些力是恒力，哪些力是變力．(2)找出其中恒力的功及變力的功．(3)分析物體初末狀態(tài)，求出動能變化量．(4)運用動能定理求解．(對應(yīng)學(xué)生用書P85)例1總質(zhì)量為80kg的跳傘運動員從離地500m的直升機上跳下，經(jīng)過2s拉開繩索開啟降落傘.如下圖所示是跳傘過程中的v-t圖象，試根據(jù)圖象求：(g取10m/s2)(1)t＝1s時運動員的加速度和所受阻力的大?。?2)估算14s內(nèi)運動員下落的高度及克服阻力做的功；(3)估算運動員從飛機上跳下到著地的總時間．例1總質(zhì)量為80kg的跳傘運動員從離地500m的直升[思路誘導(dǎo)]

(1)運動員在前2s內(nèi)做勻加速直線運動，阻力恒定；(2)v－t圖象與t軸所圍的面積表示運動員下落的高度；(3)2s～14s內(nèi)阻力是變力．[思路誘導(dǎo)](1)運動員在前2s內(nèi)做勻加速直線運動，阻力高中物理動能和動能定理ppt課件新人教版必修[答案]

(1)8m/s2

160N

(2)158m

1.25×105J

(3)71s運動員在2s～14s內(nèi)受到的阻力是變力，不注意這一點，易出現(xiàn)克服阻力做的功Wf＝Ffh＝2.528×104J的錯誤結(jié)果．

[答案](1)8m/s2160N(2)158m高中物理動能和動能定理ppt課件新人教版必修[答案]

ABD[答案]ABD題型二動能定理在多過程問題中的運用物體在運動過程中若包含幾個不同的過程，應(yīng)優(yōu)先考慮對全過程運用動能定理，這樣比分段運用動能定理求解簡單．因為運用動能定理解題時無需考慮中間過程的細節(jié)，只需考慮全過程中合外力做功的情況，以及初、末狀態(tài)的動能，所以對于多過程、往復(fù)運動問題，對全過程運用動能定理比較簡便．運用動能定理解題的思路可以概括為八個字：“一個過程，兩個狀態(tài)”．所謂一個過程是指做功過程，應(yīng)明確問題涉及的過程中各外力所做的總功．兩個狀態(tài)是指初、末兩個狀態(tài)的動能．題型二動能定理在多過程問題中的運用高中物理動能和動能定理ppt課件新人教版必修高中物理動能和動能定理ppt課件新人教版必修高中物理動能和動能定理ppt課件新人教版必修高中物理動能和動能定理ppt課件新人教版必修(2011·中山模擬)如右圖所示，傾角為θ的斜面上只有AB段粗糙，其余部分都光滑，AB段長為3L.有若干個相同的小方塊(每個小方塊視為質(zhì)點)沿斜面靠在一起，但不粘接，總長為L.將它們靜止釋放，釋放時下端距A為2L.當下端運動到A下面距A為L/2時物塊運動的速度達到最大．(1)求物塊與粗糙斜面的動摩擦因數(shù)；(2)求物塊停止時的位置；(3)要使所有物塊都能通過B點，由靜止釋放時物塊下端距A點至少要多遠？高中物理動能和動能定理ppt課件新人教版必修高中物理動能和動能定理ppt課件新人教版必修[答案]

(1)2tanθ

(2)停在B端(3)3L[答案](1)2tanθ(2)停在B端(3)3L(對應(yīng)學(xué)生用書P86)易錯點1：過程分析不清楚導(dǎo)致錯誤將質(zhì)量m＝2kg的一塊石頭從離地面H＝2m高處由靜止開始釋放，落入泥潭并陷入泥中h＝5cm深處，不計空氣阻力，求泥對石頭的平均阻力．(g取10m/s2)(對應(yīng)學(xué)生用書P86)[易錯分析]

在解答本題時易犯錯誤具體分析如下：沒有分析清楚石頭在整個運動過程中的受力情況，認為石頭下落時僅在空中受到重力作用．實際上整個過程分為兩個階段，第一階段是空中的自由下落運動，只受重力作用；第二階段是在泥潭中的運動，受重力和泥的阻力．[易錯分析]在解答本題時易犯錯誤具體分析如下：沒有分析清楚(2011·長沙模擬)如圖所示，輕彈簧左端固定在豎直墻上，右端點在O位置．質(zhì)量為m的物塊A(可視為質(zhì)點)以初速度v0從距O點右方x0的P點處向左運動，與彈簧接觸后壓縮彈簧，將彈簧右端壓到O′點位置后，A又被彈簧彈回，A離開彈簧后，恰好回到P點，物塊A與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ.求：(1)物塊A從P點出發(fā)又回到P點的過程，克服摩擦力所做的功．(2)O點和O′點間的距離x1.高中物理動能和動能定理ppt課件新人教版必修高中物理動能和動能定理ppt課件新人教版必修易錯點2：未能理解機車牽引力做的功而出錯一列火車由機車牽引沿水平軌道行駛，經(jīng)過時間t，其速度由0增大到v.已知列車總質(zhì)量為M，機車功率P保持不變，列車所受阻力Ff為恒力．求這段時間內(nèi)列車通過的路程．[易錯分析]

機車以恒定功率起動時，誤認為牽引力恒定．由P＝Fv知，在P一定的情況下，隨著v的變化，F(xiàn)是變化的．機車以恒定功率起動時雖然牽引力在變化，是變力，但牽引力所做的功可用W＝Pt來計算．易錯點2：未能理解機車牽引力做的功而出錯高中物理動能和動能定理ppt課件新人教版必修一輛汽車的質(zhì)量是5×103kg，發(fā)動機的額定功率為60kW，汽車所受阻力恒為5000N，如果汽車從靜止開始以0.5m/s2的加速度做勻加速直線運動，功率達到最大后又以額定功率運動了一段距離，最終汽車達到了最大速度．在剛達到最大速度時，汽車運動了125m，問在這個過程中，汽車發(fā)動機的牽引力做了多少功？高中物理動能和動能定理ppt課件新人教版必修高中物理動能和動能定理ppt課件新人教版必修[答案]

9.85×105J[答案]9.85×105J(對應(yīng)學(xué)生用書P86)1．質(zhì)量為m的物體在水平力F的作用下由靜止開始在光滑地面上運動，前進一段距離之后速度大小為v，再前進一段距離使物體的速度增大為2v，則(

)A．第二過程的速度增量等于第一過程的速度增量B．第二過程的動能增量是第一過程的動能增量的3倍C．第二過程合外力做的功等于第一過程合外力做的功D．第二過程合外力做的功等于第一過程合外力做功的2倍(對應(yīng)學(xué)生用書P86)[答案]

AB[答案]AB2．某物體同時受到兩個在同一直線上的力F1、F2的作用，由靜止開始做直線運動，力F1、F2與位移x的關(guān)系圖象如右圖所示，在物體開始運動后的前4.0m內(nèi)，物體具有最大動能時對應(yīng)的位移是(

)A．2.0m

B．1.0mC．3.0m D．4.0m[解析]

合外力為零時，動能最大，由圖知2.0m時速度最大．[答案]

A2