人教版高中物理必修2 7.動能和動能定理公開課

7.動能和動能定理學習目標1.進一步理解動能定理，領(lǐng)會應用動能定理解題的優(yōu)越性.2.會利用動能定理分析變力做功、曲線運動以及多過程問題.一、利用動能定理求變力的功典例精析例1

如圖1所示，質(zhì)量為m的小球自由下落d后，沿豎直面內(nèi)的固定軌道ABC運動，AB是半徑為d的

光滑圓弧，BC是直徑為d的粗糙半圓弧(B是軌道的最低點).小球恰能通過圓弧軌道的最高點C.求：圖1解析答案(1)小球運動到B處時對軌道的壓力大小.(2)小球在BC上運動過程中，摩擦力對小球做的功.(重力加速度為g)過B思考：管道？

方法總結(jié)1、求變力功2、WF＋W其他＝ΔEk.導學探究變式1：為了研究過山車的原理，某興趣小組提出了下列設(shè)想：取一個與水平方向夾角為37°、長為l＝2m的粗糙傾斜軌道AB，通過水平軌道BC與半徑為R＝0.2m的豎直圓軌道相連，出口為水平軌道DE，整個軌道除AB段以外都是光滑的.其中AB與BC軌道以微小圓弧相接，如圖4所示.一個質(zhì)量m＝1kg小物塊以初速度v0＝5m/s從A點沿傾斜軌道滑下，小物塊到達C點時速度vC＝4m/s.取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.(1)求小物塊到達C點時對圓軌道壓力的大?。?2)求小物塊從A到B運動過程中摩擦力所做的功；(3)為了使小物塊不離開軌道，并從軌道DE滑出，求豎直圓弧軌道的半徑應滿足什么條件？二、利用動能定理分析多過程問題例2

如圖3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10m，BC長1m，AB和CD軌道光滑且與BC平滑連接.一質(zhì)量為1kg的物體，從A點以4m/s的速度開始運動，經(jīng)過BC后滑到高出C點10.3m的D點速度為零.g取10m/s2，求：(1)物體與BC軌道間的動摩擦因數(shù)；(2)物體第5次經(jīng)過B點時的速度；(3)物體最后停止的位置(距B點多少米).技巧點撥多個運動過程處理方法：

(1)分段應用動能定理

(2)全程應用動能定理技巧點撥不涉及中間量時，優(yōu)先選擇全程應用動能定理.變式2：滑板運動是極限運動的鼻祖，許多極限運動項目均由滑板項目延伸而來.如圖7是滑板運動的軌道，BC和DE是兩段光滑圓弧形軌道，BC段的圓心為O點，圓心角為60°，半徑OC與水平軌道CD垂直，水平軌道CD段粗糙且長8m.某運動員從軌道上的A點以3m/s的速度水平滑出，在B點剛好沿軌道的切線方向滑入圓弧軌道BC，經(jīng)CD軌道后沖上DE軌道，到達E點時速度減為零，然后返回.已知運動員和滑板的總質(zhì)量為60kg，B、E兩點到水平軌道CD的豎直高度為h和H，且h＝2m，H＝2.8m，g取10m/s2.求：(1)運動員從A點運動到達B點時的速度大小vB；(2)軌道CD段的動摩擦因數(shù)μ；(3)通過計算說明，第一次返回時，運動員能否回到B點？如能，請求出回到B點時速度的大??；如不能，則最后停在何處？例3如圖甲所示，在傾角為30°的足夠長的光滑斜面AB的A處連接一粗糙水平面OA，OA長為4m。有一質(zhì)量為m的滑塊，從O處由靜止開始受一水平向右的力F作用。F只在水平面上按圖乙所示的規(guī)律變化。滑塊與OA間的動摩擦因數(shù)μ＝0.25，g取10m/s2，試求：(1)滑塊運動到A處的速度大??；(2)不計滑塊在A處的速率變化，滑塊沖上斜面AB的長度是多少？三、動能定理和圖象結(jié)合問題

圖象所圍“面積”的意義(1)v－t圖(2)a－t圖。(3)F－x圖(4)P－t圖

技巧點撥技巧點撥方法總結(jié)變式3

一質(zhì)量為m的物體在水平恒力F的作用下沿水平面運動，在t0時刻撤去力F，其v－t圖象如圖6所示。已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，則下列關(guān)于力F的大小和力F做功W的大小關(guān)系式正確的是