高三物理第一輪復(fù)習(xí)教案——動能定理(共6頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上高考一輪復(fù)習(xí)動能定理一、教學(xué)目標(biāo)：1理解動能定理的確切含義2熟練運用動能定理分析解決有關(guān)問題二、教學(xué)重難點：1、重點：（1）動能定理的確切含義（2）動能定理的應(yīng)用2、難點：動能定理的應(yīng)用三、考點點撥：1利用動能定理求變力做功2應(yīng)用動能定理應(yīng)該注意的問題3動能定理在多體問題中的應(yīng)用四、教學(xué)過程：（一）考點掃描1、知識整合（1）動能：物體由于_運動_而具有的能量叫動能。動能的大?。?。 動能是 標(biāo)量 ，也是狀態(tài)量。（2）動能定理：動能定理的內(nèi)容和表達(dá)式： 外力對物體做的總功等于物體動能的變化。W總=EK 物理意義：動能定理指出了_功_和_能_的關(guān)系，即外力做的總功，對應(yīng)著物

2、體動能的變化，變化的大小由_外力做的總功_來度量。我們所說的外力，既可以是重力、彈力、摩擦力，又可以是電場力、磁場力或其他力。物體動能的變化是指_末動能與初動能的差_。動能定理的適用條件：動能定理既適用于直線運動，也適用于_曲線運動_。既適用于恒力做功，也適用于_變力做功_。力可以是各種性質(zhì)的力，既可以同時做用，也可以_分階段作用_，只要求出在作用過程中各力做功的多少和正負(fù)即可，這些正是動能定理解題的優(yōu)越性所在。2、重難點闡釋（1）應(yīng)用動能定理解題的基本步驟：選取研究對象，明確它的運動過程。分析研究對象的受力情況和各力做功的情況：受哪些力？每個力是否做功？做正功還是負(fù)功？做多少功？然后求各力做

3、功的代數(shù)和。明確物體在過程的始末狀態(tài)的動能Ek1和Ek2列出動能定理的方程W合Ek2-Ek1及其它必要的解題方程，進(jìn)行求解。（2）動能定理的理解和應(yīng)用要點：動能定理的計算式為W合Ek2-Ek1，v和s是想對于同一參考系的。動能定理的研究對象是單一物體，或者可以看做單一物體的物體系。動能定理不僅可以求恒力做功，也可以求變力做功。在某些問題中由于力F的大小發(fā)生變化或方向發(fā)生變化，中學(xué)階段不能直接利用功的公式W=FS來求功，此時我們利用動能定理來求變力做功。動能定理不僅可以解決直線運動問題，也可以解決曲線運動問題，而牛頓運動定律和運動學(xué)公式在中學(xué)階段一般來說只能解決直線運動問題（圓周和平拋有自己獨立

4、的方法）。在利用動能定理解題時，如果物體在某個運動過程中包含有幾個運動性質(zhì)不同的分過程（如加速和減速的過程），此時可以分段考慮，也可整體考慮。如能對整個過程列動能定理表達(dá)式，則可能使問題簡化。在把各個力代入公式：W1W2WnEk2-Ek1時，要把它們的數(shù)值連同符號代入，解題時要分清各過程各力做功的情況。（二）高考要點精析1、利用動能定理求變力做功考點點撥應(yīng)用動能定理求解變力做功是高中階段最常用的方法。例1一個質(zhì)量為m的小球拴在鋼繩的一端，另一端施加大小為F1的拉力作用，在水平面上做半徑為R1的勻速圓周運動今將力的大小改變?yōu)镕2，使小球仍在水平面上做勻速圓周運動，但半徑變?yōu)镽2，小球運動的半徑由

5、R1變?yōu)镽2過程中拉力對小球做的功。F解析：此題中，繩的拉力作為小球圓周運動的向心力，是變力，求變力做功應(yīng)使用動能定理，設(shè)半徑為R1和R2時小球的圓周運動的線速度大小分別為v1和v2，由向心力公式得F1mv12/R1F2mv22/R2由動能定理得：Wmv22/2mv12/2由得：W（F2R2F1R1）/2考點精煉1如圖所示，一彈簧振子，物塊的質(zhì)量為 m，它與水平桌面間的動摩擦因數(shù)為 。起初，用手按住物塊，物塊的速度為零，彈簧的伸長量為x。然后放手，當(dāng)彈簧的長度回到原長時，物塊的速度為v。試用動能定理求此過程中彈力所做的功。2、應(yīng)用動能定理應(yīng)該注意的問題考點點撥（1）明確研究對象和研究過程，找出

6、始、末狀態(tài)的速度情況。（2）要對物體進(jìn)行正確的受力分析（包括重力、彈力等），明確各力做功的正負(fù)。（3）注意物體運動的階段性，明確各階段外力做功的情況。 例2質(zhì)量為M=0.2 kg的木塊放在水平臺面上，臺面比水平地面高出h=0.20m，木塊離臺的右端L=1.7m。質(zhì)量為m=0.10M的子彈以v0=180m/s的速度水平射向木塊，當(dāng)子彈以v=90m/s的速度水平射出時，木塊的速度為v1=9m/s（此過程作用時間極短，可認(rèn)為木塊的位移為零）。若木塊落到水平地面時的落地點到臺面右端的水平距離為s=1.6m，求：（1）木塊對子彈所做的功W1和子彈對木塊所做的功W2 ；Lhs（2）木塊與臺面間的動摩擦因數(shù)

7、為。解析：（1）由動能定理得，木塊對子彈所做的功為W1J同理，木塊對子彈所做的功為W2J（2）木塊在臺面上滑行階段對木塊用動能定理，設(shè)木塊離開臺面時的速度為v2， 有：木塊離開臺面后的平拋階段，解得=0.50點評：從本題可以看出：木塊對子彈所做的功W1和子彈對木塊所做的功W2的代數(shù)和并不為零。原因是，功是力對位移的積累，相互作用力大小相等，但位移大小不相等。從本題還應(yīng)引起注意的是：不要對系統(tǒng)用動能定理。在子彈穿過木塊階段，子彈和木塊間的一對摩擦力做的總功為負(fù)功。如果對系統(tǒng)在全過程用動能定理，就會把這個負(fù)功漏掉。A B C考點精煉2如圖所示，物體從傾斜角為的斜面上由A點從靜止滑下，最后停在水平面

8、上的C點，物體與斜面和地面間的動摩擦因數(shù)都是，并且物體在滑經(jīng)斜面與水平面的連接點B時無機(jī)械能損失，試求物體在斜面上滑動的距離s1和在地面上滑行的距離s2的比值。3、動能定理在多體問題中的應(yīng)用考點點撥當(dāng)題中涉及多個物體時，要注意靈活選取研究對象，找出各物體間位移或時間的關(guān)系，分別對各物體應(yīng)用動能定理，必要時列方程組求解。例3質(zhì)量為M的機(jī)車，牽引質(zhì)量為m 的車箱在水平軌道上勻速前進(jìn)，某時刻車箱與機(jī)車脫節(jié)，機(jī)車前進(jìn)了 L后，司機(jī)才發(fā)現(xiàn)，便立即關(guān)閉發(fā)動機(jī)讓機(jī)車滑行。假定機(jī)車與車廂所受阻力與其重力成正比且恒定。試求車廂與機(jī)車都停止時兩者的距離。解析：此題用動能定理求解比用運動學(xué)、牛頓第二定律求解簡便。對

9、車頭，脫鉤后的全過程用動能定理得：  對車箱，脫鉤后用動能定理得： 而，由于原來列車是勻速前進(jìn)的，所以F=k（M+m）g由以上方程解得?？键c精煉mFMv3如圖所示：在光滑的水平面上有一平板小車M正以速度v向右運動，現(xiàn)將一質(zhì)量為m的木塊無初速度的放在小車上。由于木塊和小車之間的摩擦力作用，小車的速度將會發(fā)生變化，為使小車保持原來的運動速度不變，必須及時對小車施加一個向右的水平力F，當(dāng)F作用一段時間后，小車與木塊剛好相對靜止時，把它撤開，木塊與小車的動摩擦因數(shù)為，求在上述過程中，水平恒力F對小車所做的功。（三）課堂小結(jié)：動能定理在高考中運用的非常廣泛，它的運用并沒有特定的題型，

10、通常用于比較復(fù)雜的運動情況下，運用時，應(yīng)多注意其運用條件和該注意的問題。（四）布置作業(yè)：1汽車在平直公路上行駛，在它的速度從零增至v的過程中，汽車發(fā)動機(jī)做的功為W1，在它的速度從v增大至2v的過程中，汽車所做的功為W2，設(shè)汽車在行駛過程中發(fā)動機(jī)的牽引力和所受阻力不變，則有（ ）AW2=2W1 BW2=3W1 CW2=4W1 D僅能判斷W2W12如圖所示，DO是水平面，AB是斜面，初速為v0的物體從D點出發(fā)沿DBA滑到A點且速度剛好為零。如果斜面改為AC，讓該物體從D點出發(fā)沿DCA滑到A點且速度剛好為零，則物體具有初速度（已知物體與路面之間的動摩擦因數(shù)處處相同且不為零）（ ）ABCDOA大于v0

11、 B等于v0 C小于v0 D取決于斜面的傾角3假設(shè)汽車緊急剎車制動后所受阻力的大小與汽車所受重力的大小差不多，當(dāng)汽車以20m/s的速度行駛時，突然制動。它還能繼續(xù)滑行的距離約為（ ）A40m B20m C10m D5m4質(zhì)量為m的小球用長度為L的輕繩系住，在豎直平面內(nèi)做圓周運動，運動過程中小球受空氣阻力作用已知小球經(jīng)過最低點時輕繩受的拉力為7mg，經(jīng)過半周小球恰好能通過最高點，則此過程中小球克服空氣阻力做的功為 （ ）AmgL/4 BmgL/3 CmgL/2 DmgL 5質(zhì)量為m的小球用長度為L的輕繩系住，在豎直平面內(nèi)做圓周運動，運動過程中小球受空氣阻力作用.已知小球經(jīng)過最低點時輕繩受的拉力為

12、7mg，經(jīng)過半周小球恰好能通過最高點，則此過程中小球克服空氣阻力做的功為（ ）AmgL/4 BmgL/3 CmgL/2 DmgLh/10h6 將小球以初速度v0豎直上拋，在不計空氣阻力的理想狀況下，小球?qū)⑸仙侥骋蛔畲蟾叨?。由于有空氣阻力，小球?qū)嶋H上升的最大高度只有該理想高度的80%。設(shè)空氣阻力大小恒定，求小球落回拋出點時的速度大小v。7如圖所示，質(zhì)量為m的鋼珠從高出地面h處由靜止自由下落，落到地面進(jìn)入沙坑h/10停止，則（1）鋼珠在沙坑中受到的平均阻力是重力的多少倍？（2）若讓鋼珠進(jìn)入沙坑h/8，則鋼珠在h處的動能應(yīng)為多少？設(shè)鋼珠在沙坑中所受平均阻力大小不隨深度改變。8豎直固定在桌面上的輕質(zhì)

13、彈簧，原長為L0，質(zhì)量為 m的小球從彈簧上端正上方H 處自由落下，碰到彈簧后，使彈簧發(fā)生的最大縮短量為L，求小球具有最大速度時離桌面的高度（彈簧勁度系數(shù)為 k），以及此后彈簧可能具有的最大彈性勢能。9如圖所示，AB為1/4圓弧軌道，半徑為R=0.8m，BC是水平軌道，長s=3m，BC處的摩擦系數(shù)為=1/15，今有質(zhì)量m=1kg的物體，自A點從靜止起下滑到C點剛好停止。求物體在軌道AB段所受的阻力對物體做的功。10質(zhì)量為m的飛機(jī)以水平速度v0飛離跑道后逐漸上升，若飛機(jī)在此過程中水平速度保持不變，同時受到重力和豎直向上的恒定升力（該升力由其他力的合力提供，不含重力），今測得當(dāng)飛機(jī)在水平方向的位移為l時，它的上升高度為h，求： （1）飛機(jī)受到的升力大小;（2）從起飛到上升至h高度的過程中升力所做的功及在高度h處飛機(jī)的動能.11如圖所示，質(zhì)量m=0.5kg的小球從距地面高H=5m處自由下落，到達(dá)地面恰能沿凹陷于地面的半圓形槽壁運動，半圓槽半徑R=0.4m。小球到達(dá)槽最低點時速率為10m/s，并繼續(xù)沿槽壁運動直到從槽右端邊緣飛出，如此反復(fù)幾次，設(shè)摩擦力恒定不變，求：（設(shè)小球與槽壁相碰時不損失能量）（1）小球第一次離槽上升的高度h；（2）小球最多能飛