人教版高中物理必须2课件：动能定理的应用（多过程问题）

1、2020动能定理的应用（多过程问题）（人教版）高一物理学习目标： 1.进一步理解巩固动能定理，领会应用动能定理解题的优越性. 2.会利用动能定理分析求解物体多过程运动问题 1动能：物体由于运动而具有的能量叫做动能，其表达式为 动能是标量，只有大小，没有方向2动能定理：在一个过程中合外力对物体做的功，等于物体在这个过程中 动能的变化，表达式为 (1)当合外力对物体做正功时，物体的动能增加，即 (2)当合外力对物体做负功时，物体的动能减少，即 “双基”回顾：3合外力做功的计算方法： （1）先求合力，再求合力做的功，即 （2）先求每个力的功，然后求各力做功的代数和， 即 【例题1】如图所示，一铅球质

2、量 m 4 kg，从距离沙坑表面 H 1.8 m 高处自由落下，铅球进入沙坑下陷 h 0.1 m 后静止若不计空气阻力，重力加速度 g 10 m/s2，试求：沙子对铅球的平均作用力大小多过程：自由落体运动 匀减速直线运动典例分析：（思考）铅球的运动先后经历了哪几个阶段？（思考）如何用动力学方法求得沙子对铅球的平均作用力大小？方法一：用动力学思想求解分析力和运动的关系是核心（思考）能否用动能定理分阶段求解沙子对铅球的平均作用力大小？方法二：用动能定理分阶段求解方法二比方法一简捷（思考）能否用动能定理全过程求解沙子对铅球的平均作用力大小？ 动能定理方程的规范书写方法三：用动能定理全过程求解从数学层

3、面看，用动能定理全过程求解，相当于把分阶段求解的两个动能定理方程累加在一起。方法三更简捷动能定理是标量方程【变式1】如图所示，质量 m 1 kg 的小木块静止在高 h 1.2 m 的平台上，小木块与平台间的动摩擦因数0.2现用水平推力 F 20 N，使小木块从静止起沿平台向右运动 l13 m，随即撤去推力 F ，小木块继续滑行 l21 m 后飞出平台若 g 取10 m/s2 ，不计空气阻力，试求：小木块落地时速度的大小小木块的多过程运动：匀加速直线运动 匀减速直线运动 平抛运动巩固提高：（思考）如何用动能定理分阶段求解小木块的末速度大小？方法一：用动能定理分阶段求解（思考）如何用动能定理全过程

4、求解小木块的落地速度大小？方法二：用动能定理全过程求解 充分体现了动能定理解题的灵活性和优越性用动能定理全过程求解很简捷，但分阶段分析很重要：受力分析、运动分析、做功情况分析典例分析：【例题2】将一质量 m 0.1 kg 的小球以 v0 10 m/s 的初速度，从水平地面竖直向上抛出若重力加速度 g 10 m/s2 ，小球所受空气阻力大小恒为 f 0.2 N，且每一次与地面碰撞后均以原速率反弹，试求：（1）小球第一次落地时速度的大小 v （2）小球在空中运动的总路程 s 简析：（1）小球向上运动过程中，重力和空气阻力都做负功，动能减小； 小球向下运动过程中，重力做正功，空气阻力做负功，动能增大

5、。 （2）不难理解，小球最终必定静止在地面上，全过程看，重力做功为0，空气阻力始终做负功。（思考）能不能对小球“一上一下”的全过程列动能定理方程求解小球第一次的落地速度？重力做功与路径无关，只与始末位置间的竖直位移有关。 （保守力做功）空气阻力、滑动摩擦力做功均与路径有关。 （耗散力做功）【变式2】如图所示，ABCD为一位于竖直平面内的轨道，其中BC水平，A点比BC高出 H 10 m，BC长 L 1 m，AB和CD轨道光滑且与BC顺滑连接一质量 m 1 kg 的小物块（可视为质点），从A点以 v0 4 m/s 的初速度开始运动，经过BC后滑到高出C点 h 10.3 m 的D点速度为零若不计空气

6、阻力，重力加速度 g 10 m/s2，试求该小物块： （1）与BC轨道间的动摩擦因数 （2）第 5 次经过B点时的速度大小 v （3）最后停止的位置（距B点多少米）试求该小物块：（1）与BC轨道间的动摩擦因数 试求该小物块：（2）第 5 次经过B点时的速度大小 v 选择哪个阶段建立动能定理方程更合适？值得用心去思考！试求该小物块：（3）最后停止的位置（距B点多少米）课堂小结：1对于包含多个运动阶段的复杂运动过程，可以选择分段或全程应用动能定理2分段应用动能定理时，将复杂的过程分割成一个个子过程，对每个子过程的 做功情况和初、末动能进行分析，然后针对每个子过程应用动能定理列式， 然后联立求解 3

7、全程应用动能定理时，分析整个过程中出现过的各力的做功情况，分析每个 力的做功，确定整个过程中合外力做的总功，然后确定整个过程的初、末动 能，针对整个过程利用动能定理列式求解 4当题目不涉及中间量时，选择全程应用动能定理更简单，更方便课后作业：【练习1】一艘由三个推力相等的发动机推动的气垫船停泊在湖面上，由静止开始加速前进距离 s 后，关掉一个发动机，气垫船匀速运动，再经过一段时间后，又关掉两个发动机，最后它恰好停在码头设气垫船所受阻力大小恒定，试问：当三个发动机都关闭后，气垫船通过的距离是多少？【练习2】如图所示，倾角37的斜面足够长，斜面底端B处安装有弹性挡板，一定质量的小物块从斜面上A点处以 v06 m/s 的初速度沿斜面向下运动已知A、B两点间的距离 L5 m，小物块与斜面间的动摩擦因数0.2，小物块与