【同步備課】2020年高中物理學(xué)案(新人教必修二)7.7《動(dòng)能和動(dòng)能定理》6

班級(jí)_________組別_________座號(hào)_________姓名_________教學(xué)目標(biāo)1.知道動(dòng)能的符號(hào)、單位、表達(dá)式和標(biāo)矢性，會(huì)依據(jù)動(dòng)能的表達(dá)式計(jì)算運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)能。2.能依據(jù)牛頓其次定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式導(dǎo)出動(dòng)能定理，會(huì)用動(dòng)能定理處理有關(guān)問(wèn)題。3.知道動(dòng)能定理也可用于計(jì)算變力做功和曲線運(yùn)動(dòng)。重點(diǎn)： 1.動(dòng)能的理解。 2.動(dòng)能定理的理解與應(yīng)用。難點(diǎn): 1.動(dòng)能定理的推導(dǎo)。 2.運(yùn)用動(dòng)能定理解決問(wèn)題。教學(xué)方法：學(xué)案導(dǎo)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程自主學(xué)習(xí)效果檢測(cè)（一）動(dòng)能1.定義:物體由于_____而具有的能。2.表達(dá)式:。3.單位：與功的單位相同，國(guó)際單位為_(kāi)____。1J=_______=___________。4.物理量特點(diǎn)(1)具有瞬時(shí)性，是_______。(2)具有相對(duì)性，選取不同的參考系，同一物體的動(dòng)能一般不同，一般是指相對(duì)于_____的動(dòng)能。(3)是_____，沒(méi)有方向，Ek≥0。二、動(dòng)能定理1.內(nèi)容:力在一個(gè)過(guò)程中對(duì)物體所做的功等于物體在這個(gè)過(guò)程中_____的變化。2.表達(dá)式：W=______。說(shuō)明:(1)W為合力所做的功，它等于各個(gè)力做功的代數(shù)和。(2)Ek2表示一個(gè)過(guò)程的末動(dòng)能，Ek1表示一個(gè)過(guò)程的初動(dòng)能3.適用范圍：不僅適用于_____做功和_____運(yùn)動(dòng)，也適用于_____做功和_____運(yùn)動(dòng)的狀況。三、動(dòng)能定理的應(yīng)用1.動(dòng)能定理不涉及物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的_______和_____，因此用動(dòng)能定理處理問(wèn)題比較簡(jiǎn)潔。2.外力做的功可正可負(fù)。假如外力做正功，物體的動(dòng)能_____；外力做負(fù)功，物體的動(dòng)能_____【判一判】(1)一個(gè)物體的動(dòng)能可能小于零。()(2)兩質(zhì)量相同的物體，動(dòng)能相同，速度肯定相同。()(3)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，速度轉(zhuǎn)變，動(dòng)能不變。()(4)動(dòng)能定理僅適用于恒力做功，對(duì)變力做功不適用。()二、課堂導(dǎo)學(xué)，小組合作探究主題一;探究影響動(dòng)能大小的相關(guān)因素1.如圖甲所示，讓同一輛小車分別從同一斜面的不同高度由靜止開(kāi)頭下滑，與放在水平面上的木塊相碰，比較木塊在水平面上移動(dòng)的距離；如圖乙所示，讓不同質(zhì)量的小車分別從同一斜面的相同高度由靜止開(kāi)頭下滑，與放在水平面上的木塊相碰。比較木塊在水平面上移動(dòng)的距離。試依據(jù)試驗(yàn)完成下列表格。

現(xiàn)象現(xiàn)象分析圖甲質(zhì)量相同，高度越高的小車把木塊推得_____質(zhì)量相同，高度越高，小車滑至水平面的速度_____，對(duì)木塊做功_____圖乙高度相同，質(zhì)量越大的小車把木塊推得_____高度相同,小車滑至水平面的速度相同,小車質(zhì)量_____，對(duì)木塊做功_____2.依據(jù)以上試驗(yàn)說(shuō)明物體的動(dòng)能大小與什么因素有關(guān)？【探究歸納】探究影響動(dòng)能大小的相關(guān)因素1.探究方法：把握變量法。2.動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量和速度的大小有關(guān)。主題二：動(dòng)能定理1.如圖所示，某物體的質(zhì)量為m，在與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒力F作用下在光滑水平面上發(fā)生一段位移l，速度由v1增加到v2。試求做功和動(dòng)能變化的關(guān)系。2.若水平地面與物體的滑動(dòng)摩擦力恒為Ff,其他條件不變，物體速度由v1′增加到v2′,試推導(dǎo)合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系。3.由上面的1、2，可推知怎樣的結(jié)論？并分析合外力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系?！咎骄繗w納】動(dòng)能定理1.表達(dá)式：W=Ek2-Ek1。2.若合外力做正功，動(dòng)能增加。若合外力做負(fù)功，動(dòng)能減小。若合外力不做功，動(dòng)能不變?！镜淅?】質(zhì)量為2kg的鐵球從離地面2m高處自由下落，陷入沙坑中2cm深處，如圖所示，求沙子對(duì)鐵球的平均阻力?！疽?guī)律方法】1.應(yīng)用動(dòng)能定理解題的基本步驟(1)選取爭(zhēng)辯對(duì)象，明確它的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。(2)分析爭(zhēng)辯對(duì)象的受力狀況和各力的做功狀況。(3)明確物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程的始末狀態(tài)的動(dòng)能Ek1和Ek2。(4)列出動(dòng)能定理的方程W合＝Ek2－Ek1及其他必要的解題方程，進(jìn)行求解三、隨堂檢測(cè)，分層達(dá)標(biāo)訓(xùn)練【基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)】1．關(guān)于動(dòng)能的理解，下列說(shuō)法正確的是()A.一般狀況下，中的v是相對(duì)于地面的速度B.動(dòng)能的大小由物體的質(zhì)量和速率打算，與物體的運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān)C.物體以相同的速率向東和向西運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能的大小相等，方向相反D.當(dāng)物體以不變的速率做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)其動(dòng)能不斷變化2.當(dāng)重力對(duì)物體做正功時(shí)，物體的重力勢(shì)能和動(dòng)能可能的變化狀況，下面哪些說(shuō)法正確()A.重力勢(shì)能肯定增加，動(dòng)能肯定減小B.重力勢(shì)能肯定減小，動(dòng)能肯定增加C.重力勢(shì)能不肯定減小，動(dòng)能肯定增加D.重力勢(shì)能肯定減小，動(dòng)能不肯定增加3.足球運(yùn)動(dòng)員用力踢質(zhì)量為0.3kg的靜止足球，使足球以10m/s的速度飛出，假定腳踢足球時(shí)對(duì)足球的平均作用力為400N，球在水平面上運(yùn)動(dòng)了20m后停止，那么人對(duì)足球做的功為()A.8000JB.4000JC.15JD.無(wú)法確定4.某人用手將一質(zhì)量為1kg的物體由靜止向上提升1m，這時(shí)物體的速度為2m/s，則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(g取10m/s2)()A.手對(duì)物體做功12J B.合外力對(duì)物體做功12JC.合外力對(duì)物體做功2J D.物體克服重力做功10J5.某個(gè)人用手托著質(zhì)量為m的物體，從靜止開(kāi)頭沿水平方向運(yùn)動(dòng)，前進(jìn)距離s后速度為v。已知物體與人手掌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則在以上過(guò)程中人對(duì)物體做的功為()A．0B．mgsC．μmgsD．6.人騎自行車下坡，坡長(zhǎng)l=500m,坡高h(yuǎn)=8m,人和車總質(zhì)量為100kg，下坡時(shí)初速度為4m/s，人不踏車的狀況下，到達(dá)坡底時(shí)車速為10m/s，g取10m/s2，則下坡過(guò)程中阻力所做的功為()A.－400JB.－3800JC.－5000JD.－4200J7.一架噴氣式飛機(jī)質(zhì)量為5.0×103kg，起飛過(guò)程中從靜止開(kāi)頭滑跑。當(dāng)位移達(dá)到l=5.0×102m時(shí)，速度達(dá)到起飛速度v=60m/s。在此過(guò)程中飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)重力的0.02倍。求飛機(jī)受到的牽引力(g取【力量提升】8.(2022·長(zhǎng)沙高一檢測(cè))小明和小強(qiáng)在操場(chǎng)上一起踢足球。若足球質(zhì)量為m，小明將足球以速度v從地面上的A點(diǎn)踢起。當(dāng)足球到達(dá)最高點(diǎn)B位置時(shí)距離地面高度為h，如圖所示，不計(jì)空氣阻力，則下列說(shuō)法中正確的是()A.小明對(duì)足球做的功等于B.小明對(duì)足球做的功等于C.足球在最高點(diǎn)B位置處的動(dòng)能為0D.足球在最高點(diǎn)B位置處的動(dòng)能為+mgh9.一質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為l的輕繩懸掛于O點(diǎn)。小球在水平力F的作用下，從平衡位置P點(diǎn)很緩慢地移動(dòng)到Q點(diǎn)，如圖所示，力F所做的功為()A.mglcosθB.FlsinθC.mgl(1－cosθ)D.Flcosθ10.(2022·昆明高一檢測(cè))如圖所示，光滑水平面上，一物體以速度v向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，對(duì)它施加一水平向左的恒力。過(guò)一段時(shí)間，物體向反方向運(yùn)動(dòng)再次通過(guò)P點(diǎn)，則物體再次通過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速率()A.大于vB.小于vC.等于vD.無(wú)法確定11.如圖所示，物體在離斜面底端5m處由靜止開(kāi)頭下滑，然后滑到由小圓弧與斜面連接的水平面上，若物體與斜面及水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.4，斜面傾角為37°。求物體能在水平面上能滑行多遠(yuǎn)。答案解析1．【解析】選A、B。動(dòng)能是標(biāo)量，由物體的質(zhì)量和速率打算，與物體的運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān)。動(dòng)能具有相對(duì)性，無(wú)特殊說(shuō)明，一般指相對(duì)于地面的動(dòng)能。只有A、B正確。2.【解析】選D。重力對(duì)物體做正功，重力勢(shì)能肯定減小，動(dòng)能的變化不確定，動(dòng)能的轉(zhuǎn)變看合外力做功，而不僅僅看重力做功，故選D。3.【解析】選C。由動(dòng)能定理得，人對(duì)足球做的功等于足球動(dòng)能的轉(zhuǎn)變，有4.【解析】選B。整個(gè)過(guò)程中物體克服重力做功W1＝mgh＝10J，D正確。由動(dòng)能定理知，合外力對(duì)物體做的功W＝Ek2－Ek1＝2J，B錯(cuò)誤，C正確。手對(duì)物體做的功W2＝W＋W1＝12J，A正確。5.【解析】選D。由動(dòng)能定理知人對(duì)物體做的功使物體增加了動(dòng)能，明顯D正確。6.【解析】選B。設(shè)阻力做功為Wf，依據(jù)動(dòng)能定理mgh+Wf=，解得Wf=－3800J，故選B。7.【解析】設(shè)飛機(jī)受到的牽引力為F，阻力Ff=0.02mg=1.0×103N,由動(dòng)能定理得代入數(shù)據(jù)求得F=1.9×104N。答案：1.9×104N8.【解析】選B。小明對(duì)足球做的功等于足球動(dòng)能的轉(zhuǎn)變,A錯(cuò)，B對(duì);從A→B,由動(dòng)能定理得所以足球在最高點(diǎn)B位置處的動(dòng)能為C、D錯(cuò)。9.【解題指南】解答本題應(yīng)把握以下兩點(diǎn)：(1)“緩慢”可認(rèn)為小球動(dòng)能不變。(2)分析小球受力，確定各力做功狀況，由動(dòng)能定理求解?！窘馕觥窟xC。小球的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是很緩慢的，因而任一時(shí)刻都可看做是平衡狀態(tài)，因此F的大小不斷變化，F(xiàn)做的功是變力功。小球上升過(guò)程只有重力mg和F這兩個(gè)力做功，由動(dòng)能定理得WF－mgl(1－cosθ)＝0。所以WF＝mgl(1－cosθ)，故選C。10.【解析】選C。由于外力為恒力，因此由動(dòng)能定理得所以v′=v，即物體返回P點(diǎn)時(shí)速率與v大小相等。故選C。11.【解析】對(duì)物體在斜面上和水平面上分別受力分析如圖所示，設(shè)物體到斜面底端時(shí)的速率為v，物體下滑階段=mgcos37°故=μ=μmgcos37°由動(dòng)能定理得mgsin37°·l1-μmgcos37°·l1=mv2-0 ①設(shè)物體在水平面上前進(jìn)的距離為l2=μ=μmg由動(dòng)能定理得