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

班級_________組別_________座號_________姓名_________教學(xué)目標(biāo)1.知道動能的符號、單位、表達(dá)式和標(biāo)矢性，會依據(jù)動能的表達(dá)式計算運動物體的動能。2.能依據(jù)牛頓其次定律及運動學(xué)公式導(dǎo)出動能定理，會用動能定理處理有關(guān)問題。3.知道動能定理也可用于計算變力做功和曲線運動。重點： 1.動能的理解。 2.動能定理的理解與應(yīng)用。難點: 1.動能定理的推導(dǎo)。 2.運用動能定理解決問題。教學(xué)方法：學(xué)案導(dǎo)學(xué)學(xué)習(xí)過程自主學(xué)習(xí)效果檢測（一）動能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，國際單位為_____。1J=_______=___________。4.物理量特點(1)具有瞬時性，是_______。(2)具有相對性，選取不同的參考系，同一物體的動能一般不同，一般是指相對于_____的動能。(3)是_____，沒有方向，Ek≥0。二、動能定理1.內(nèi)容:力在一個過程中對物體所做的功等于物體在這個過程中_____的變化。2.表達(dá)式：W=______。說明:(1)W為合力所做的功，它等于各個力做功的代數(shù)和。(2)Ek2表示一個過程的末動能，Ek1表示一個過程的初動能3.適用范圍：不僅適用于_____做功和_____運動，也適用于_____做功和_____運動的狀況。三、動能定理的應(yīng)用1.動能定理不涉及物體在運動過程中的_______和_____，因此用動能定理處理問題比較簡潔。2.外力做的功可正可負(fù)。假如外力做正功，物體的動能_____；外力做負(fù)功，物體的動能_____【判一判】(1)一個物體的動能可能小于零。()(2)兩質(zhì)量相同的物體，動能相同，速度肯定相同。()(3)做勻速圓周運動的物體，速度轉(zhuǎn)變，動能不變。()(4)動能定理僅適用于恒力做功，對變力做功不適用。()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的距離。試依據(jù)試驗完成下列表格。

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_____，對木塊做功_____2.依據(jù)以上試驗說明物體的動能大小與什么因素有關(guān)？【探究歸納】探究影響動能大小的相關(guān)因素1.探究方法：把握變量法。2.動能的大小與物體的質(zhì)量和速度的大小有關(guān)。主題二：動能定理1.如圖所示，某物體的質(zhì)量為m，在與運動方向相同的恒力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。試求做功和動能變化的關(guān)系。2.若水平地面與物體的滑動摩擦力恒為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能變化的關(guān)系?！咎骄繗w納】動能定理1.表達(dá)式：W=Ek2-Ek1。2.若合外力做正功，動能增加。若合外力做負(fù)功，動能減小。若合外力不做功，動能不變?！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，求沙子對鐵球的平均阻力?！疽?guī)律方法】1.應(yīng)用動能定理解題的基本步驟(1)選取爭辯對象，明確它的運動過程。(2)分析爭辯對象的受力狀況和各力的做功狀況。(3)明確物體在運動過程的始末狀態(tài)的動能Ek1和Ek2。(4)列出動能定理的方程W合＝Ek2－Ek1及其他必要的解題方程，進(jìn)行求解三、隨堂檢測，分層達(dá)標(biāo)訓(xùn)練【基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)】1．關(guān)于動能的理解，下列說法正確的是()A.一般狀況下，中的v是相對于地面的速度B.動能的大小由物體的質(zhì)量和速率打算，與物體的運動方向無關(guān)C.物體以相同的速率向東和向西運動，動能的大小相等，方向相反D.當(dāng)物體以不變的速率做曲線運動時其動能不斷變化2.當(dāng)重力對物體做正功時，物體的重力勢能和動能可能的變化狀況，下面哪些說法正確()A.重力勢能肯定增加，動能肯定減小B.重力勢能肯定減小，動能肯定增加C.重力勢能不肯定減小，動能肯定增加D.重力勢能肯定減小，動能不肯定增加3.足球運動員用力踢質(zhì)量為0.3kg的靜止足球，使足球以10m/s的速度飛出，假定腳踢足球時對足球的平均作用力為400N，球在水平面上運動了20m后停止，那么人對足球做的功為()A.8000JB.4000JC.15JD.無法確定4.某人用手將一質(zhì)量為1kg的物體由靜止向上提升1m，這時物體的速度為2m/s，則下列說法中錯誤的是(g取10m/s2)()A.手對物體做功12J B.合外力對物體做功12JC.合外力對物體做功2J D.物體克服重力做功10J5.某個人用手托著質(zhì)量為m的物體，從靜止開頭沿水平方向運動，前進(jìn)距離s后速度為v。已知物體與人手掌之間的動摩擦因數(shù)為μ，則在以上過程中人對物體做的功為()A．0B．mgsC．μmgsD．6.人騎自行車下坡，坡長l=500m,坡高h(yuǎn)=8m,人和車總質(zhì)量為100kg，下坡時初速度為4m/s，人不踏車的狀況下，到達(dá)坡底時車速為10m/s，g取10m/s2，則下坡過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，起飛過程中從靜止開頭滑跑。當(dāng)位移達(dá)到l=5.0×102m時，速度達(dá)到起飛速度v=60m/s。在此過程中飛機(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·長沙高一檢測)小明和小強(qiáng)在操場上一起踢足球。若足球質(zhì)量為m，小明將足球以速度v從地面上的A點踢起。當(dāng)足球到達(dá)最高點B位置時距離地面高度為h，如圖所示，不計空氣阻力，則下列說法中正確的是()A.小明對足球做的功等于B.小明對足球做的功等于C.足球在最高點B位置處的動能為0D.足球在最高點B位置處的動能為+mgh9.一質(zhì)量為m的小球，用長為l的輕繩懸掛于O點。小球在水平力F的作用下，從平衡位置P點很緩慢地移動到Q點，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)如圖所示，光滑水平面上，一物體以速度v向右做勻速直線運動，當(dāng)物體運動到P點時，對它施加一水平向左的恒力。過一段時間，物體向反方向運動再次通過P點，則物體再次通過P點時的速率()A.大于vB.小于vC.等于vD.無法確定11.如圖所示，物體在離斜面底端5m處由靜止開頭下滑，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。動能是標(biāo)量，由物體的質(zhì)量和速率打算，與物體的運動方向無關(guān)。動能具有相對性，無特殊說明，一般指相對于地面的動能。只有A、B正確。2.【解析】選D。重力對物體做正功，重力勢能肯定減小，動能的變化不確定，動能的轉(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。由動能定理得，人對足球做的功等于足球動能的轉(zhuǎn)變，有4.【解析】選B。整個過程中物體克服重力做功W1＝mgh＝10J，D正確。由動能定理知，合外力對物體做的功W＝Ek2－Ek1＝2J，B錯誤，C正確。手對物體做的功W2＝W＋W1＝12J，A正確。5.【解析】選D。由動能定理知人對物體做的功使物體增加了動能，明顯D正確。6.【解析】選B。設(shè)阻力做功為Wf，依據(jù)動能定理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。小明對足球做的功等于足球動能的轉(zhuǎn)變,A錯，B對;從A→B,由動能定理得所以足球在最高點B位置處的動能為C、D錯。9.【解題指南】解答本題應(yīng)把握以下兩點：(1)“緩慢”可認(rèn)為小球動能不變。(2)分析小球受力，確定各力做功狀況，由動能定理求解?！窘馕觥窟xC。小球的運動過程是很緩慢的，因而任一時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。小球上升過程只有重力mg和F這兩個力做功，由動能定理得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，因此由動能定理得所以v′=v，即物體返回P點時速率與v大小相等。故選C。11.【解析】對物體在斜面上和水平面上分別受力分析如圖所示，設(shè)物體到斜面底端時的速率為v，物體下滑階段=mgcos37°故=μ=μmgcos37°由動能定理得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由動能定理得