八章-利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題-人教版高中物理必修第二冊(cè)課件(共31張)

1、高一物理備課組專題強(qiáng)化利用動(dòng)能定理分析變力 做功和多過程問題高一物理備課組專題強(qiáng)化利用動(dòng)能定理分析變力 學(xué)習(xí)目標(biāo)1.進(jìn)一步理解動(dòng)能定理，領(lǐng)會(huì)應(yīng)用動(dòng)能定理解題的優(yōu)越性.2.會(huì)利用動(dòng)能定理分析變力做功、曲線運(yùn)動(dòng)以及多過程問題.學(xué)習(xí)目標(biāo)1.進(jìn)一步理解動(dòng)能定理，領(lǐng)會(huì)應(yīng)用動(dòng)能定理解題的優(yōu)越性課堂探究01課堂探究011.動(dòng)能定理不僅適用于求恒力做的功，也適用于求變力做的功，同時(shí)因?yàn)椴簧婕白兞ψ饔玫倪^程分析，應(yīng)用非常方便.2.利用動(dòng)能定理求變力的功是最常用的方法，當(dāng)物體受到一個(gè)變力和幾個(gè)恒力作用時(shí)，可以用動(dòng)能定理間接求變力做的功，即W變W其他Ek.利用動(dòng)能定理求變力做功一1.動(dòng)能定理不僅適用于求恒力做的功，

2、也適用于求變力做的功，同例1如圖1所示，質(zhì)量為m的小球由靜止自由下落d后，沿豎直面內(nèi)的固定軌道ABC運(yùn)動(dòng)，AB是半徑為d的光滑圓弧軌道，BC是直徑為d的粗糙半圓弧軌道(B是軌道的最低點(diǎn)).小球恰能通過圓弧軌道的最高點(diǎn)C.重力加速度為g，求：圖1(1)小球運(yùn)動(dòng)到B處時(shí)對(duì)軌道的壓力大小(可認(rèn)為此時(shí)小球處在軌道AB上)；答案5mg例1如圖1所示，質(zhì)量為m的小球由靜止自由下落d后，沿豎直面解析小球由靜止運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程，得：FN5mg根據(jù)牛頓第三定律：小球在B處對(duì)軌道的壓力大小FNFN5mg；解析小球由靜止運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程，得：FN5mg(2)小球在BC運(yùn)動(dòng)過程中，摩擦力對(duì)小球做的功.小球從B運(yùn)動(dòng)到C

3、的過程：第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件(共31張)第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件(共31張)(2)小球在BC運(yùn)動(dòng)過程中，摩擦力對(duì)小球做的功.小球從B運(yùn)動(dòng)針對(duì)訓(xùn)練1 如圖2所示，有一半徑為r0.5 m的粗糙半圓軌道，A與圓心O等高，有一質(zhì)量為m0.2 kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，從A點(diǎn)靜止滑下，滑至最低點(diǎn)B時(shí)的速度為v1 m/s，取g10 m/s2，下列說法正確的是A.物塊過B點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的壓力大小是0.4 NB.物塊過B點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的壓力大小是2.0 NC.A到B的過程中，

4、克服摩擦力做的功為0.9 JD.A到B的過程中，克服摩擦力做的功為0.1 J圖2第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件(共31張)第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件(共31張)針對(duì)訓(xùn)練1 如圖2所示，有一半徑為r0.5 m的粗糙半圓第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件(共31張)第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件(共31張)第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新

5、教材】人教利用動(dòng)能定理分析多過程問題二一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)如果包含多個(gè)運(yùn)動(dòng)階段，可以選擇分段或全程應(yīng)用動(dòng)能定理.(1)分段應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí)，將復(fù)雜的過程分割成一個(gè)個(gè)子過程，對(duì)每個(gè)子過程的做功情況和初、末動(dòng)能進(jìn)行分析，然后針對(duì)每個(gè)子過程應(yīng)用動(dòng)能定理列式，然后聯(lián)立求解.(2)全程應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí)，分析整個(gè)過程中出現(xiàn)過的各力的做功情況，分析每個(gè)力做的功，確定整個(gè)過程中合外力做的總功，然后確定整個(gè)過程的初、末動(dòng)能，針對(duì)整個(gè)過程利用動(dòng)能定理列式求解.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(jiǎn)單，更方便.注意：當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)過程中涉及多個(gè)力做功時(shí)，各力對(duì)應(yīng)的位移可能不相同，計(jì)算各力做功時(shí)，應(yīng)注意各力對(duì)應(yīng)的位移.計(jì)算

6、總功時(shí)，應(yīng)計(jì)算整個(gè)過程中出現(xiàn)過的各力做功的代數(shù)和.第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件(共31張)第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件(共31張)利用動(dòng)能定理分析多過程問題二一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)如果包含多個(gè)運(yùn)動(dòng)階例2如圖3所示，右端連有一個(gè)光滑弧形槽的水平桌面AB長(zhǎng)L1.5 m，一個(gè)質(zhì)量為m0.5 kg的木塊在F1.5 N的水平拉力作用下，從桌面上的A端由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，木塊到達(dá)B端時(shí)撤去拉力F，木塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，取g10 m/s2.求：(1)木塊沿弧形槽上升的最大高度

7、(木塊未離開弧形槽)；答案0.15 m圖3解析設(shè)木塊沿弧形槽上升的最大高度為h，木塊在最高點(diǎn)時(shí)的速度為零.從木塊開始運(yùn)動(dòng)到沿弧形槽上升到最大高度處，由動(dòng)能定理得：FLFfLmgh0其中FfFNmg0.20.510 N1.0 N第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件(共31張)第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件(共31張)例2如圖3所示，右端連有一個(gè)光滑弧形槽的水平桌面AB長(zhǎng)L(2)木塊沿弧形槽滑回B端后，在水平桌面上滑行的最大距離.答案0.75 m解析設(shè)木塊離開B點(diǎn)后，在水平桌面上滑

8、行的最大距離為x，由動(dòng)能定理得：mghFfx0第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件(共31張)第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件(共31張)(2)木塊沿弧形槽滑回B端后，在水平桌面上滑行的最大距離.答針對(duì)訓(xùn)練2 圖4中ABCD是一條長(zhǎng)軌道，其中AB段是傾角為的斜面，CD段是水平的，BC段是與AB段和CD段都相切的一小段圓弧，其長(zhǎng)度可以略去不計(jì).一質(zhì)量為m的小滑塊在A點(diǎn)從靜止釋放，沿軌道滑下，最后停在D點(diǎn)，A點(diǎn)和D點(diǎn)的位置如圖4所示，現(xiàn)用一沿軌道方向的力推滑塊，使它緩緩地由D點(diǎn)回到A

9、點(diǎn)，設(shè)滑塊與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度為g，則推力對(duì)滑塊做的功等于圖4第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件(共31張)第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件(共31張)針對(duì)訓(xùn)練2 圖4中ABCD是一條長(zhǎng)軌道，其中AB段是傾角為第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件(共31張)第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件(共31張)第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教

10、材】人教動(dòng)能定理在平拋、圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用三動(dòng)能定理常與平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)相結(jié)合，解決這類問題要特別注意：(1)與平拋運(yùn)動(dòng)相結(jié)合時(shí)，要注意應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法，如分解位移或分解速度求平拋運(yùn)動(dòng)的有關(guān)物理量.(2)與豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)相結(jié)合時(shí)，應(yīng)特別注意隱藏的臨界條件：可提供支撐效果的豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)，物體能通過最高點(diǎn)的臨界條件為vmin0.不可提供支撐效果的豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)，物體能通過最高點(diǎn)的臨界條件為vmin .第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件(共31張)第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教材】人教版高中物

11、理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件(共31張)動(dòng)能定理在平拋、圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用三動(dòng)能定理常與平拋運(yùn)動(dòng)、圓周例3如圖5所示，一可以看成質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m2 kg的小球以初速度v0沿光滑的水平桌面飛出后，恰好從A點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧軌道，BC為圓弧豎直直徑，其中B為軌道的最低點(diǎn)，C為最高點(diǎn)且與水平桌面等高，圓弧AB對(duì)應(yīng)的圓心角53，軌道半徑R0.5 m.已知sin 530.8，cos 530.6，不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2.(1)求小球的初速度v0的大??；答案3 m/s圖5解析在A點(diǎn)由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：小球由桌面到A點(diǎn)的過程中，由動(dòng)能定理得聯(lián)立得：v03 m/s；第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題

12、【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件(共31張)第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件(共31張)例3如圖5所示，一可以看成質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m2 kg的小球以初(2)若小球恰好能通過最高點(diǎn)C，求在圓弧軌道上摩擦力對(duì)小球做的功.答案4 J代入數(shù)據(jù)解得Wf4 J.第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件(共31張)第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件(共31張)(2)若小球恰好能通過最高點(diǎn)C，求在圓弧軌道上摩擦力對(duì)小球做動(dòng)能定理在多

13、過程往復(fù)運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用四例某游樂場(chǎng)的滑梯可以簡(jiǎn)化為如圖6所示豎直面內(nèi)的ABCD軌道，AB為長(zhǎng)L6 m、傾角37的斜軌道，BC為水平軌道，CD為半徑R15 m、圓心角37的圓弧軌道，軌道AB段粗糙，其余各段均光滑.一小孩(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)以初速度v02 m/s下滑，沿軌道運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)的速度恰好為零(不計(jì)經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的能量損失).已知該小孩的質(zhì)量m30 kg，sin 370.6，cos 370.8，取g10 m/s2，不計(jì)空氣阻力，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，求：圖6(1)該小孩第一次經(jīng)過圓弧軌道C點(diǎn)時(shí)，對(duì)圓弧軌道的壓力；答案420 N，方向向下第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教材

14、】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件(共31張)第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件(共31張)動(dòng)能定理在多過程往復(fù)運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用四例某游樂場(chǎng)的滑梯可以簡(jiǎn)解析由C到D速度減為0，由動(dòng)能定理可得根據(jù)牛頓第三定律，小孩第一次經(jīng)過圓弧軌道C點(diǎn)時(shí)，對(duì)圓弧軌道的壓力為420 N，方向向下第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件(共31張)第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件(共31張)解析由C到D速度減為0，由動(dòng)能定理可得根據(jù)牛頓第三定律，

15、小(2)該小孩與AB段間的動(dòng)摩擦因數(shù)；答案0.25解析小孩從A運(yùn)動(dòng)到D的過程中，由動(dòng)能定理得：可得：0.25第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件(共31張)第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件(共31張)(2)該小孩與AB段間的動(dòng)摩擦因數(shù)；答案0.25解析小孩(3)該小孩在軌道AB上運(yùn)動(dòng)的總路程s.答案21 m解析在AB斜軌道上，mgcos mgsin ，小孩不能靜止在斜軌道上，則小孩從A點(diǎn)以初速度v0滑下，最后靜止在BC軌道B處，由動(dòng)能定理：第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程

16、問題【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件(共31張)第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件(共31張)(3)該小孩在軌道AB上運(yùn)動(dòng)的總路程s.答案21 m解析歸納總結(jié)1.在有摩擦力做功的往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中，注意兩種力做功的區(qū)別：(1)重力做功只與初、末位置有關(guān)，而與路徑無關(guān)；(2)滑動(dòng)摩擦力(或全部阻力)做功與路徑有關(guān)，克服摩擦力(或全部阻力)做的功WFfs(s為路程).2.由于動(dòng)能定理解題的優(yōu)越性，求多過程往復(fù)運(yùn)動(dòng)問題中的路程，一般應(yīng)用動(dòng)能定理.第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)

17、質(zhì)課件(共31張)第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件(共31張)歸納總結(jié)1.在有摩擦力做功的往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中，注意兩種力做功的當(dāng)堂達(dá)標(biāo)02第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件(共31張)第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件(共31張)當(dāng)堂達(dá)標(biāo)02第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【1.(用動(dòng)能定理求變力做功)如圖7所示為一水平的轉(zhuǎn)臺(tái)，半徑為R，一質(zhì)量為m的滑塊放在轉(zhuǎn)臺(tái)的邊緣，已知滑塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，且最大靜摩擦

18、力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g.若轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)速由零逐漸增大，當(dāng)滑塊在轉(zhuǎn)臺(tái)上剛好發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)滑塊所做的功為A. mgR B.2mgRC.2mgR D.01234圖7第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件(共31張)第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件(共31張)1.(用動(dòng)能定理求變力做功)如圖7所示為一水平的轉(zhuǎn)臺(tái)，半徑為2.(利用動(dòng)能定理分析多過程問題)(2018鶴壁市高一下學(xué)期期末)如圖8所示，AB為四分之一圓弧軌道，BC為水平直軌道，圓弧的半徑為R，BC的長(zhǎng)度也是R.一質(zhì)量

19、為m的物體，與兩個(gè)軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為，它由軌道頂端A從靜止開始下滑，恰好運(yùn)動(dòng)到C處停止，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，那么物體在AB段克服摩擦力所做的功為1234圖8解析設(shè)物體在AB段克服摩擦力所做的功為WAB，對(duì)物體從A到C的全過程，由動(dòng)能定理得mgRWABmgR0，故WABmgRmgR(1)mgR.第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件(共31張)第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件(共31張)2.(利用動(dòng)能定理分析多過程問題)(2018鶴壁市高一下學(xué)3.(動(dòng)能定理在平拋、圓周

20、運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用)(2019溫州新力量聯(lián)盟高一下學(xué)期期中)如圖9所示，一長(zhǎng)L0.45 m、不可伸長(zhǎng)的輕繩上端懸掛于M點(diǎn)，下端系一質(zhì)量m1.0 kg的小球，CDE是一豎直固定的圓弧形軌道，半徑R0.50 m，OC與豎直方向的夾角60，現(xiàn)將小球拉到A點(diǎn)(保持繩繃直且水平)由靜止釋放，當(dāng)它經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)繩恰好被拉斷，小球平拋后，從圓弧軌道的C點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入軌道，剛好能到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)E，重力加速度g取10 m/s2，求：(1)小球到B點(diǎn)時(shí)的速度大??；1234圖9答案3 m/s解析小球從A到B的過程，由動(dòng)能定理得第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件

21、(共31張)第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件(共31張)3.(動(dòng)能定理在平拋、圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用)(2019溫州新力(2)輕繩所受的最大拉力大??；1234答案30 N第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件(共31張)第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件(共31張)(2)輕繩所受的最大拉力大?。?234答案30 N第八章 (3)小球在圓弧軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)克服阻力做的功.1234答案8 J解析小球從B到C做平拋運(yùn)動(dòng)，從C點(diǎn)沿切線進(jìn)入圓弧軌道，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件(共31張)第八章 利用動(dòng)能定理分析變力做功和多過程問題【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)PPT優(yōu)質(zhì)課件(共31張)(3)小球在圓弧軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)克服阻力做的功.1234答案84.(利用動(dòng)能定理分析多過程往復(fù)運(yùn)動(dòng)問題)(2018云南師大附中期末)如圖10