卓越个性化教案 动能动能定理

学生姓名年级授课时间教师姓名课时课题动能、动能定理教学目标1．理解动能的概念，利用动能定义式进行计算，并能比较不同物体的动能；2．理解动能定理表述的物理意义，并能进行相关分析与计算；3．深化性理解W合的物理含义，区别共点力作用与多方物理过程W合下的表述；重点1．明确动能的概念2．计算动能的大小难点动能定理的理解与深化性应用作业附后【知识点1】动能定义：物体由于运动而具有的能叫动能。动能的大小：EK=mv2/2。动能是标量。注意：（1）动能是状态量，也是相对量。因为v是瞬时速度，且与参照系的选择有关。（2）动能是标量，动能和速度的方向无关，如在匀速圆周运动中，瞬时速度虽然是变化的，但是其动能是不变的。（3）动能有相对性，由于物体的速度是与参照物的选择有关，故可知动能也与参照物的选取有关，即具有相对性。小鸟能在空中把飞机撞坏，充分说明了这一点。【典型例题】1、关于动能，下列说法中正确的是（）①公式EK=mv2/2中的速度v是物体相对于地面的速度②动能的大小由物体的质量和速率决定，与物体运动的方向无关③物体以相同的速率向东和向西运动，动能的大小相等但方向不同④物体以相同的速率做匀速直线运动和曲线运动，其动能不同A．①②B．②③C．③④D．①④2、质量一定的物体，则（）A、速度发生变化时，其动能一定变化B、速度发生变化时，其动能不一定变化C、速度不变时，其动能可能不变D、动能不变时，其速度一定不变3、以初速度v0竖直上抛一个小球，若不计空气阻力，在上升的过程中，从抛出小球到小球动能减小一半所经历的时间是（）A．v0/gB．v0/2gC．v0/gD．（1-/2）v0/g【知识点2】动能定理内容：合力所做的功等于物体动能的变化表达式：W合=EK2-EK1=ΔE或W合=mv22/2-mv12/2。其中EK2表示一个过程的末动能mv22/2，EK1表示这个过程的初动能mv12/2。物理意义：动能定理实际上是一个质点的功能关系，即合外力对物体所做的功是物体动能变化的量度，动能变化的大小由外力对物体做的总功多少来决定。动能定理是力学的一条重要规律，它贯穿整个物理教材，是物理课中的学习重点。说明：1．动能定理的理解及应用要点动能定理的计算式为标量式，v为相对与同一参考系的速度。动能定理的研究对象是单一物体,或者可以看成单一物体的物体系.动能定理适用于物体的直线运动，也适用于曲线运动；适用于恒力做功，也适用于变力做功，力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以分段作用。只要求出在作用的过程中各力做功的多少和正负即可。这些正是动能定理解题的优越性所在。若物体运动的过程中包含几个不同过程，应用动能定理时，可以分段考虑，也可以考虑全过程作为一整体来处理。2．动能定理的应用一个物体的动能变化ΔEK与合外力对物体所做的功W具有等量代换关系，若ΔEK›0，表示物体的动能增加，其增加量等于合外力对物体所做的正功；若ΔEK‹0，表示物体的动能减小，其减少良等于合外力对物体所做的负功的绝对值；若ΔEK=0，表示合外力对物体所做的功等于零。反之亦然。这种等量代换关系提供了一种计算变力做功的简便方法。动能定理中涉及的物理量有F、L、m、v、W、EK等，在处理含有上述物理量的力学问题时，可以考虑使用动能定理。由于只需从力在整个位移内的功和这段位移始末两状态动能变化去考察，无需注意其中运动状态变化的细节，又由于动能和功都是标量，无方向性，无论是直线运动还是曲线运动，计算都会特别方便。动能定理解题的基本思路选取研究对象，明确它的运动过程。分析研究对象的受力情况和各个力做功情况然后求各个外力做功的代数和。明确物体在过程始末状态的动能EK1和EK2。列出动能定理的方程W合=EK2-EK1，及其他必要的解题过程，进行求解。【典型例题】1、一质量为1.0kg的物体，以4m/s的速度在光滑的水平面上向左滑行，从某一时刻起对物体施以一水平向右的恒力，经过一段时间，物体的速度方向变为向右，大小仍为4m/s，则在这段时间内水平力对物体所做的功为（）A．0B．-8JC．-16JD．-32JPQFOθθAPQFOθθABCDlhA．mghB．2mghC．μmg（l+h/sinθ）D．μmgl+μmghcotθ3、一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点。小球在水平拉力F的作用下，从平衡位置P点缓慢地移动到Q点，如图所示，则力F所做的功为（）A．mglcosθB．mgL（1－cosθ）C．FlcosθD．FlcosθLFTm1LFTm1[答案]Wmin=m1gl+m2gl2/25、如图所示，物体在离斜面底端5m处由静止开始下滑，然后滑上由小圆弧与斜面连接的水平面上，若物体与斜面及水平面的动摩擦因数均为0.4，斜面倾角为37º。求物体能在水平面上滑行多远。3737°[答案]3.5m【课堂练习】1．改变汽车的质量和速度，都能使汽车的动能发生变化，在下面几种情况下，汽车的动能是原来的2倍的是（）A.质量不变，速度变为原来的2倍B.质量和速度都变为原来的2倍C.质量减半，速度变为原来的2倍D.质量变为原来的2倍，速度减半2．A、B两物体在光滑的水平面上，分别在相同的水平恒力F作用下，由静止开始通过相同的位移l。若A的质量大于B的质量，则在这一过程中（）A.A获得的动能较大B.B获得的动能较大C.A、B获得的动能一样大D.无法比较A、B获得的动能大小3．一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m，这时物体的速度为2m/s，则下列说法中错误的是（g取10m/s2）（）A．手对物体做功12JB．合外力对物体做功12JC．合外力对物体做功2JD．物体克服重力做功10Jm4．如图所示，质量为m的物体与转台之间的动摩擦因数为μ，物体与转轴相距R，物块随转台由静止开始转动，当转速增加到某值时，物块即将在转台上滑动，此时转台已开始做匀速转动，在这一过程中，摩擦力对物体做的功为（）mA．0B．2πμmgRC．2μmgRD．μmgR/2vmPF5．如图所示，一足够长的木块在光滑的水平面上以速度v匀速运动，现将质量为m的物体竖直向下轻轻地放置在木板上的P处，已知物体m和木板之间的动摩擦因数为μvmPFA．mv2/4B．mv2/2C．mv2D．2mv2Ftt1t2t3Ftt1t2t3t4OA．t1、B．t2C．、t3D．t4θABCDlhθABCDlhA．mghB．2mghC．μmg（l+h/sinθ）D．μmgl+μmghcotθ8．质量为m的物体在水平力F的作用下，由静止开始沿光滑地面前进，前进一段距离之后速度大小为v，再前进一段距离，使物体的速度增大到2v，则（）A.第二过程动能增加量等于第一过程的动能增加量B.第二过程动能增加量是第一过程的动能增加量的2倍C.第二过程动能增加量是第一过程的动能增加量的3倍D.第二过程动能增加量是第一过程的动能增加量的4倍9．质量分别是M1、M2的两只船静止于湖面上，两船用绳相连，质量为m的人站在质量为M1的船上用恒力F拉绳，经过一段时间后，两船的位移大小分别为s1、s2，速度大小分别为v1、v2，则这段时间内人总共做的功为（）A．Fs2B．M2v22/2C．F（s1+s2）D．M2v22/2+（M1+m）v1210．质量为m，速度为V的子弹射入木块，能进入S米。若要射进3S深，子弹的初速度应为原来的（设子弹在木块中的阻力不变）()A．3倍B．倍C．9倍D．倍图5−1711．质量为m的物体A由静止开始下滑至B而停止，A、B离水平地面的高度分别为h及，如图5-17所示。若用平行于接触面的力把它沿原路径从B拉回到A处，则拉力的功至少应为(图5−17A．mghB．1.5mghC．2mghD．3mgh12．如图5-18所示，一木块放在光滑水平面上，一子弹水平射入木块中，射入深度为d，平均阻力为f．设木块离原点s远时开始匀速前进，下列判断正确的是()图5−18A．功图5−18B．f（s＋d）量度子弹损失的动能C．fd量度子弹损失的动能D．fd量度子弹、木块系统总机械能的损失13．一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m，这时物体的速度2m/s，则下列说法正确的是()A．手对物体做功12JB．合外力对物体做功12JC．合外力对物体做功2JD．物体克服重力做功10J14．如图5-19所示在高为H的平台上以初速V0抛出一质量为m的小球，不计空气阻力，当它到达离抛出点的竖直距离为h的B点时，小球的动能增量为()图5−19A．图5−19B．C．D．15．静止在光滑水平面上的物体，在水平力F的作用下产生位移s而获得速度v，若水平面不光滑，物体运动时受到摩擦力为（n是大于1的常数），仍要使物体由静止出发通过位移s而获得速度v，则水平力为()A．B．C．D．Fm16．如图所示，质量m=10kg的物体放在水平面上，物体与地面间的动摩擦因数μ=0.4，g=10m/s2Fm（1）、力F所做的功（2）、8s末物体的动能（3）、物体从开始运动直到最终静止的过程中克服摩擦力所做的功.17．如图所示，倾角θ=37°的斜面底端B平滑连接着半径r=0.40m的竖直光滑圆轨道。质量m=0.50kg的小物块，从距地面h=2.7m处沿斜面由静止开始下滑，小物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25，求：（sin37°=0.6，cos37°=0.8，（1）物块滑到斜面底端B时的速度大小。（2）物块运动到圆轨道的最高点A时，对圆轨道的压力大小。θθABOh【课后作业】1．一辆汽车在平直的公路上以速度v0开始加速行使，经过一段时间t，前进了距离s，此时恰好达到其最大速度vmax。设此过程中汽车发动机始终以额定功率P工作，汽车所受的阻力恒为F，则在这段时间里，发动机所做的功为（）A．FvmaxtB．P·tC．mvmax2/2+Fs-mv02/2D．Ft（v0+vt）/260°v1v260°v1v2vA．mv2/6B．mv2/3C．mv2/4D．mv2/23．竖直上抛一球，球又落回原处，已知空气阻力的大小正比于球的速度，则（）A.上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功B.上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功C.上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率D.上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力的平均功率4．一个质量为0.3kg的弹性小球，在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前相同，则碰撞后小球速度变化量Δv和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为（）A．Δv=0B．Δv=12m/sC．W=0D．W=10.8J5．传送带通过滑道将长为L、质量为m的柔软匀质物体以初速v0向右送上水平台如图所示，物体前端在台面上滑动s距离停下来，已知滑道上的摩擦不计，物体与台面间的动摩擦因数为μ，而且s>L,试计算物体的初速度v0.6．如图所示，质量m=0.5kg的小球从距地面高H=5m处自由下落，到达地面恰能沿凹陷于地面的半圆形槽壁运动，半圆槽半径R=0.4m。小球到达槽最低点时速率为10m/s，并继续沿槽壁运动直到从槽右端边缘飞出……，如此反复几次，设摩擦力恒定不变，求：（设小球与槽壁相碰时不损失能量）（1）小球第一次离槽上升的高度h；（2）小球最多能飞出槽外的次数（取g=10m/s2）。7、小球在外力作用下，由静止开始从A点出发做匀加速直线运动，到B点时消除外力。然后，小球冲上竖直平面内半径为R的光滑半圆环，恰能维持在圆环上做圆周运动，到达最高点C后抛出，最后落回到原来的出发点A处，如图所示，试求小球在AB段运动的加速度为多大？〖基础达标答案〗1．C2．C3．B4．D5．C6．B7．C8．CD11．（1）1600J（2）EK=320J（3）1600J12．32J13．（1）mg（1+2hv02/gt2）（2）mgh（1+2hv02/gt2）；mv02/