廣東物理一輪第二講動(dòng)能定理及其應(yīng)用名師優(yōu)質(zhì)課賽課一等獎(jiǎng)市公開課獲獎(jiǎng)?wù)n件

第1頁第2頁一、動(dòng)能1．定義：物體因?yàn)?/p>

而含有能．2．公式：Ek＝

.運(yùn)動(dòng)3．單位：J,1J＝1N·m＝1kg·m2/s2.4．矢標(biāo)性：動(dòng)能是

，只有正值．5．動(dòng)能改變量：

減初動(dòng)能，是過程量標(biāo)量末動(dòng)能第3頁二、動(dòng)能定理內(nèi)容合外力對物體所做功等于物體表示式W＝Δek＝對定理了解 W>0，物體動(dòng)能 W<0，物體動(dòng)能 W＝0，物體動(dòng)能不變適用條件(1)動(dòng)能定理既適適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適適用于曲線運(yùn)動(dòng)(2)既適適用于恒力做功，也適適用于變力做功(3)力能夠是各種性質(zhì)力，既能夠同時(shí)作用，也能夠不一樣時(shí)作用增加降低第4頁[尤其提醒]

(1)應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí)，位移和速度必須是相對于同一參考系而言，普通以地面為參考系．(2)應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí)，應(yīng)指明研究對象和研究過程．第5頁1．關(guān)于動(dòng)能了解，以下說法正確是()A．動(dòng)能是機(jī)械能一種表現(xiàn)形式，凡是被舉高物體都具有動(dòng)能B．動(dòng)能可認(rèn)為負(fù)值C．一定質(zhì)量物體動(dòng)能變化時(shí)，速度一定變化，但速度變化時(shí)，動(dòng)能不一定變化D．動(dòng)能不變物體，一定處于平衡狀態(tài)第6頁解析：機(jī)械能包含動(dòng)能和勢能，而動(dòng)能是物體因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)含有能，且Ek＝mv2≥0，故A、B錯(cuò)誤；一定質(zhì)量物體動(dòng)能改變時(shí)，速度大小一定改變，但速度改變時(shí)，動(dòng)能不一定改變，如勻速圓周運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能不變，但速度改變，故C正確，D錯(cuò)誤．答案：C第7頁2．以下關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體所受合外力做功和動(dòng)能改變關(guān)系正確是 (

)A．假如物體所受合外力為零，則合外力對物體做功一定為零B．假如合外力對物體所做功為零，則合外力一定為零C．物體在合外力作用下做變速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能一定發(fā)生變化D．物體動(dòng)能不變，所受合外力一定為零第8頁解析：由W合＝F合·xcosα可知，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)；勻速圓周運(yùn)動(dòng)中ΔEk＝0，C項(xiàng)錯(cuò)；物體動(dòng)能不變，則合外力功為零，但合外力不一定為零，D項(xiàng)錯(cuò)．答案：A第9頁3．質(zhì)量為m物體在水平力F作用下，由靜止開始在光滑地面上運(yùn)動(dòng)，前進(jìn)一段距離之后速度大小為v，再前進(jìn)一段距離使物體速度增大為2v，則(

)A．第二過程速度增量等于第一過程速度增量2倍B．第二過程動(dòng)能增量是第一過程動(dòng)能增量3倍C．第二過程合外力做功等于第一過程合外力做功D．第二過程合外力做功等于第一過程合外力做功2倍第10頁答案：B第11頁第12頁答案：

D第13頁第14頁[典例啟迪][例1]

如圖5－2－1所表示，卷揚(yáng)機(jī)繩索經(jīng)過定滑輪用力F拉位于粗糙斜面上木箱，使之沿斜面加速向上移動(dòng)．在移動(dòng)過程中，下列說法正確是(

)圖5－2－1第15頁A．F對木箱做功等于木箱增加動(dòng)能與木箱克服摩擦力所做功之和B．F對木箱做功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做功之和C．木箱克服重力做功大于木箱增加重力勢能D．F對木箱做功等于木箱增加機(jī)械能與木箱克服摩擦力做功之和第16頁[思緒點(diǎn)撥]

解答本題時(shí)應(yīng)注意以下三個(gè)方面：(1)對木箱做功力有哪幾個(gè)；(2)合外力功與動(dòng)能改變量關(guān)系；(3)重力做功與重力勢能改變關(guān)系。第17頁[答案]

D第18頁[歸納領(lǐng)悟](1)動(dòng)能定理公式中等號意義等號表明協(xié)力做功與物體動(dòng)能改變間三個(gè)關(guān)系：①數(shù)量關(guān)系：即合外力所做功與物體動(dòng)能改變具有等量代換關(guān)系．能夠經(jīng)過計(jì)算物體動(dòng)能改變，求協(xié)力功，進(jìn)而求得某一力功．②單位相同，國際單位都是焦耳．③因果關(guān)系：合外力功是引發(fā)物體動(dòng)能改變原因．第19頁(2)動(dòng)能定理中包括物理量有F、l、m、v、W、Ek等，在處理含有上述物理量力學(xué)問題時(shí)，能夠考慮使用動(dòng)能定理．因?yàn)橹恍枰獜牧υ谡麄€(gè)位移內(nèi)做功和這段位移始末兩狀態(tài)動(dòng)能改變?nèi)タ紤]，無需注意其中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變細(xì)節(jié)，同時(shí)動(dòng)能和功都是標(biāo)量，無方向性，所以不論是直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)，計(jì)算都會(huì)尤其方便．(3)高中階段動(dòng)能定理中位移和速度應(yīng)以地面或相對地面靜止物體為參考系．第20頁[題組突破]1.光滑斜面上有一小球自高為hA

處由靜止開始滾下，抵達(dá)光滑水平面上B點(diǎn)時(shí)速度大小為v0，光滑水平面上每隔相等距離設(shè)置了一個(gè)與小球運(yùn)動(dòng)方向垂直活動(dòng)阻擋條，如圖5－2－2所表示，圖5－2－2小球越過n條活動(dòng)阻擋條后停下來．若讓小球從h高處以初速度v0滾下，則小球能越過活動(dòng)阻擋條條數(shù)為(設(shè)小球每次越過活動(dòng)阻擋條時(shí)克服阻力做功相同)(

)A．n

B．2nC．3nD．4n第21頁第22頁答案：B第23頁第24頁答案：D第25頁[典例啟迪][例2]

如圖5－2－4(甲)所表示，一根長為L輕繩上端固定在O點(diǎn)，下端拴一個(gè)重為G小鋼球A，球處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)對球施加一個(gè)方向水平向右外力F，使球遲緩地偏移，在移動(dòng)過程中每一時(shí)刻，都能夠認(rèn)為球處于平衡狀態(tài)，外力F方向一直水平向右，若輕繩上張力FT大小隨輕繩與豎直方向夾角θ改變?nèi)鐖D5－2－4(乙)所表示，求：第26頁圖5－2－4(1)水平力F對應(yīng)θ改變?nèi)≈捣秶?2)在上述過程中水平力F所做功．第27頁[思緒點(diǎn)撥]小球遲緩移動(dòng)過程為動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，小球所受協(xié)力為零，而此過程中拉力F為變力，求變力功應(yīng)考慮應(yīng)用動(dòng)能定理．第28頁第29頁第30頁[歸納領(lǐng)悟](1)變力做功過程和一些曲線運(yùn)動(dòng)問題，用牛頓第二定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式往往難以求解，但用動(dòng)能定理則可迎刃而解．(2)恒力作用下物體運(yùn)動(dòng)問題，凡不包括加速度和時(shí)間及其運(yùn)動(dòng)過程詳細(xì)細(xì)節(jié)，可優(yōu)先利用動(dòng)能定理求解．第31頁[題組突破]3.如圖5－2－5所表示，質(zhì)量為m物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)之間能出現(xiàn)最大靜摩擦力為物塊重力k倍，物塊與轉(zhuǎn)軸OO′相距R，物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)由靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)速增加到一定值時(shí)，物塊圖5－2－5即將在轉(zhuǎn)臺(tái)上滑動(dòng)，在物塊由靜止到滑動(dòng)前這一過程，轉(zhuǎn)臺(tái)摩擦力對物塊做功為(

)第32頁答案：D第33頁4．如圖5－2－6所表示，用汽車經(jīng)過定滑輪拉動(dòng)水平平臺(tái)上貨物，若貨物質(zhì)量為m，與平臺(tái)間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，汽車從靜止開始把貨物從A拉到B過程中，汽車從O抵達(dá)C點(diǎn)處時(shí)速度為v，若平臺(tái)高度為h，滑輪大小和摩擦不計(jì)，求這一過程中汽車對貨物做功．圖5－2－6第34頁第35頁[典例啟迪][例3]過山車是游樂場中常見設(shè)施．下列圖5－2－7是一種過山車簡易模型，它由水平軌道和在豎直平面內(nèi)兩個(gè)圓形軌道組成，B、C分別是兩個(gè)圓形軌道最低點(diǎn)，半徑R1＝2.0m、R2＝1.4m．一個(gè)質(zhì)量為m＝1.0kg小球(視為質(zhì)點(diǎn))，從軌道左側(cè)A點(diǎn)以v0＝12.0m/s初速度沿軌道向右運(yùn)動(dòng)，A、B間距L1＝6.0m．小球與水平軌道間動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，圓形軌道是光滑．假設(shè)水平軌道第36頁足夠長，圓形軌道間不相互重合．重力加速度取g＝10m/s2，計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位數(shù)字．試求：圖5－2－7

第37頁(1)小球在經(jīng)過第一個(gè)圓形軌道最高點(diǎn)時(shí)，軌道對小球作用力大??；(2)假如小球恰能經(jīng)過第二個(gè)圓形軌道，B、C間距L應(yīng)是多少．第38頁[思緒點(diǎn)撥]

解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩個(gè)方面：(1)應(yīng)用動(dòng)能定理所選過程和對應(yīng)過程中各力做功情況．(2)小球在軌道最高點(diǎn)受力情況及恰好經(jīng)過圓軌道最高點(diǎn)含義．第39頁第40頁[答案]

(1)10.0N

(2)12.5m第41頁[歸納領(lǐng)悟]1．利用動(dòng)能定理需注意問題(1)若過程包含了幾個(gè)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不一樣分過程，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作用，必須依據(jù)不一樣情況分別對待求出總功．(2)利用動(dòng)能定理時(shí)，必須明確各力做功正、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，將該力做功表示為－W，也能夠直接用一字母W表示該力做功，使其字母W本身含有負(fù)號．第42頁2．應(yīng)用動(dòng)能定理普通步驟(1)選取研究對象，明確它運(yùn)動(dòng)過程．(2)分析研究對象受力情況和各力做功情況：(3)明確物體在過程始末狀態(tài)動(dòng)能Ek1和Ek2.(4)列出動(dòng)能定理方程W合＝Ek2－Ek1及其它必要解題方程，進(jìn)行求解.第43頁[題組突破]5.如圖5－2－8所表示，ABCD

是一個(gè)盆式容器，盆內(nèi)側(cè)壁與盆底BC連接處都是一段與BC相切圓弧，BC圖5－2－8

是水平，其長度d＝0.50m．盆邊緣高度為h＝0.30m．在A處放一個(gè)質(zhì)量為m小物塊并讓其從靜止下滑．已知盆內(nèi)側(cè)壁是光滑，而盆底BC面與小物塊間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.10.小物塊在盆內(nèi)往返滑第44頁動(dòng)，最終停下來，則停地點(diǎn)到B距離為(

)A．0.50m

B．0.25mC．0.10m D．0第45頁答案：

D第46頁6.如圖5－2－9所表示，小球以初速度v0從A點(diǎn)沿不光滑軌道運(yùn)動(dòng)到高為hB點(diǎn)后自動(dòng)返回，其返回途中仍經(jīng)過A點(diǎn)，則經(jīng)過A點(diǎn)速度大小為(

)

圖5－2－9

第47頁答案：B第48頁7.(10分)如圖5－2－10所表示，質(zhì)量為M＝0.2kg木塊放在水平臺(tái)面上，臺(tái)面比水平地面高出h＝0.20m，木塊距水平臺(tái)右端圖5－2－10L＝1.7m．質(zhì)量為m＝0.10M子彈以v0＝180m/s速度水平射向木塊，當(dāng)子彈以v＝90m/s速度水平射出時(shí)，木塊速度為v1＝9m/s(此過程作用時(shí)間極短，可認(rèn)為木塊位移為零)．若木塊落到水平地面時(shí)落地點(diǎn)到臺(tái)面右端水平距離為l＝1.6m，求：第49頁(1)木塊對子彈所做功W1和子彈對木塊所做功W2；(2)木塊與臺(tái)面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ.

第50頁第51頁答案：(1)－243J

8.1J

(2)0.50第52頁第53頁求功幾個(gè)方法1．恒力做功對恒力作用下物體運(yùn)動(dòng)，力對物體做功用W＝Flcosα求解．該公式可寫成W＝F·(lcosα)＝(Fcosα)·l.即功等于力與力方向上位移乘積或功等于位移與位移方向上力乘積．第54頁2．變力做功(1)用動(dòng)能定理W＝ΔEk或功效關(guān)系W＝ΔE，即用能量增量等效代換變力所做功．(也可計(jì)算恒力功)(2)當(dāng)變力功率P一定時(shí)，可用W＝Pt求功，如機(jī)車以恒定功率開啟時(shí)．第55頁第56頁(4)作出變力F隨位移l變化圖象，圖象與位移軸所圍“面積”即為變力做功．如圖5－2－11所表示，(a)圖中陰影部圖5－2－11分面積表示恒力F做功W，(b)圖中陰影部分面積表示變力F做功W.第57頁3．總功求法(1)總功等于合外力功W總＝F合lcosα(2)總功等于各力做功代數(shù)和W總＝W1＋W2＋W3＋…