【同步备课】2020年高中物理学案(新人教必修二)7.7《动能和动能定理》6

班级_________组别_________座号_________姓名_________教学目标1.知道动能的符号、单位、表达式和标矢性，会依据动能的表达式计算运动物体的动能。2.能依据牛顿其次定律及运动学公式导出动能定理，会用动能定理处理有关问题。3.知道动能定理也可用于计算变力做功和曲线运动。重点： 1.动能的理解。 2.动能定理的理解与应用。难点: 1.动能定理的推导。 2.运用动能定理解决问题。教学方法：学案导学学习过程自主学习效果检测（一）动能1.定义:物体由于_____而具有的能。2.表达式:。3.单位：与功的单位相同，国际单位为_____。1J=_______=___________。4.物理量特点(1)具有瞬时性，是_______。(2)具有相对性，选取不同的参考系，同一物体的动能一般不同，一般是指相对于_____的动能。(3)是_____，没有方向，Ek≥0。二、动能定理1.内容:力在一个过程中对物体所做的功等于物体在这个过程中_____的变化。2.表达式：W=______。说明:(1)W为合力所做的功，它等于各个力做功的代数和。(2)Ek2表示一个过程的末动能，Ek1表示一个过程的初动能3.适用范围：不仅适用于_____做功和_____运动，也适用于_____做功和_____运动的状况。三、动能定理的应用1.动能定理不涉及物体在运动过程中的_______和_____，因此用动能定理处理问题比较简洁。2.外力做的功可正可负。假如外力做正功，物体的动能_____；外力做负功，物体的动能_____【判一判】(1)一个物体的动能可能小于零。()(2)两质量相同的物体，动能相同，速度肯定相同。()(3)做匀速圆周运动的物体，速度转变，动能不变。()(4)动能定理仅适用于恒力做功，对变力做功不适用。()二、课堂导学，小组合作探究主题一;探究影响动能大小的相关因素1.如图甲所示，让同一辆小车分别从同一斜面的不同高度由静止开头下滑，与放在水平面上的木块相碰，比较木块在水平面上移动的距离；如图乙所示，让不同质量的小车分别从同一斜面的相同高度由静止开头下滑，与放在水平面上的木块相碰。比较木块在水平面上移动的距离。试依据试验完成下列表格。

现象现象分析图甲质量相同，高度越高的小车把木块推得_____质量相同，高度越高，小车滑至水平面的速度_____，对木块做功_____图乙高度相同，质量越大的小车把木块推得_____高度相同,小车滑至水平面的速度相同,小车质量_____，对木块做功_____2.依据以上试验说明物体的动能大小与什么因素有关？【探究归纳】探究影响动能大小的相关因素1.探究方法：把握变量法。2.动能的大小与物体的质量和速度的大小有关。主题二：动能定理1.如图所示，某物体的质量为m，在与运动方向相同的恒力F作用下在光滑水平面上发生一段位移l，速度由v1增加到v2。试求做功和动能变化的关系。2.若水平地面与物体的滑动摩擦力恒为Ff,其他条件不变，物体速度由v1′增加到v2′,试推导合外力做功和动能变化的关系。3.由上面的1、2，可推知怎样的结论？并分析合外力做功与动能变化的关系。【探究归纳】动能定理1.表达式：W=Ek2-Ek1。2.若合外力做正功，动能增加。若合外力做负功，动能减小。若合外力不做功，动能不变。【典例2】质量为2kg的铁球从离地面2m高处自由下落，陷入沙坑中2cm深处，如图所示，求沙子对铁球的平均阻力。【规律方法】1.应用动能定理解题的基本步骤(1)选取争辩对象，明确它的运动过程。(2)分析争辩对象的受力状况和各力的做功状况。(3)明确物体在运动过程的始末状态的动能Ek1和Ek2。(4)列出动能定理的方程W合＝Ek2－Ek1及其他必要的解题方程，进行求解三、随堂检测，分层达标训练【基础达标】1．关于动能的理解，下列说法正确的是()A.一般状况下，中的v是相对于地面的速度B.动能的大小由物体的质量和速率打算，与物体的运动方向无关C.物体以相同的速率向东和向西运动，动能的大小相等，方向相反D.当物体以不变的速率做曲线运动时其动能不断变化2.当重力对物体做正功时，物体的重力势能和动能可能的变化状况，下面哪些说法正确()A.重力势能肯定增加，动能肯定减小B.重力势能肯定减小，动能肯定增加C.重力势能不肯定减小，动能肯定增加D.重力势能肯定减小，动能不肯定增加3.足球运动员用力踢质量为0.3kg的静止足球，使足球以10m/s的速度飞出，假定脚踢足球时对足球的平均作用力为400N，球在水平面上运动了20m后停止，那么人对足球做的功为()A.8000JB.4000JC.15JD.无法确定4.某人用手将一质量为1kg的物体由静止向上提升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12J B.合外力对物体做功12JC.合外力对物体做功2J D.物体克服重力做功10J5.某个人用手托着质量为m的物体，从静止开头沿水平方向运动，前进距离s后速度为v。已知物体与人手掌之间的动摩擦因数为μ，则在以上过程中人对物体做的功为()A．0B．mgsC．μmgsD．6.人骑自行车下坡，坡长l=500m,坡高h=8m,人和车总质量为100kg，下坡时初速度为4m/s，人不踏车的状况下，到达坡底时车速为10m/s，g取10m/s2，则下坡过程中阻力所做的功为()A.－400JB.－3800JC.－5000JD.－4200J7.一架喷气式飞机质量为5.0×103kg，起飞过程中从静止开头滑跑。当位移达到l=5.0×102m时，速度达到起飞速度v=60m/s。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重力的0.02倍。求飞机受到的牵引力(g取【力量提升】8.(2022·长沙高一检测)小明和小强在操场上一起踢足球。若足球质量为m，小明将足球以速度v从地面上的A点踢起。当足球到达最高点B位置时距离地面高度为h，如图所示，不计空气阻力，则下列说法中正确的是()A.小明对足球做的功等于B.小明对足球做的功等于C.足球在最高点B位置处的动能为0D.足球在最高点B位置处的动能为+mgh9.一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点。小球在水平力F的作用下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，如图所示，力F所做的功为()A.mglcosθB.FlsinθC.mgl(1－cosθ)D.Flcosθ10.(2022·昆明高一检测)如图所示，光滑水平面上，一物体以速度v向右做匀速直线运动，当物体运动到P点时，对它施加一水平向左的恒力。过一段时间，物体向反方向运动再次通过P点，则物体再次通过P点时的速率()A.大于vB.小于vC.等于vD.无法确定11.如图所示，物体在离斜面底端5m处由静止开头下滑，然后滑到由小圆弧与斜面连接的水平面上，若物体与斜面及水平面间的动摩擦因数均为0.4，斜面倾角为37°。求物体能在水平面上能滑行多远。答案解析1．【解析】选A、B。动能是标量，由物体的质量和速率打算，与物体的运动方向无关。动能具有相对性，无特殊说明，一般指相对于地面的动能。只有A、B正确。2.【解析】选D。重力对物体做正功，重力势能肯定减小，动能的变化不确定，动能的转变看合外力做功，而不仅仅看重力做功，故选D。3.【解析】选C。由动能定理得，人对足球做的功等于足球动能的转变，有4.【解析】选B。整个过程中物体克服重力做功W1＝mgh＝10J，D正确。由动能定理知，合外力对物体做的功W＝Ek2－Ek1＝2J，B错误，C正确。手对物体做的功W2＝W＋W1＝12J，A正确。5.【解析】选D。由动能定理知人对物体做的功使物体增加了动能，明显D正确。6.【解析】选B。设阻力做功为Wf，依据动能定理mgh+Wf=，解得Wf=－3800J，故选B。7.【解析】设飞机受到的牵引力为F，阻力Ff=0.02mg=1.0×103N,由动能定理得代入数据求得F=1.9×104N。答案：1.9×104N8.【解析】选B。小明对足球做的功等于足球动能的转变,A错，B对;从A→B,由动能定理得所以足球在最高点B位置处的动能为C、D错。9.【解题指南】解答本题应把握以下两点：(1)“缓慢”可认为小球动能不变。(2)分析小球受力，确定各力做功状况，由动能定理求解。【解析】选C。小球的运动过程是很缓慢的，因而任一时刻都可看做是平衡状态，因此F的大小不断变化，F做的功是变力功。小球上升过程只有重力mg和F这两个力做功，由动能定理得WF－mgl(1－cosθ)＝0。所以WF＝mgl(1－cosθ)，故选C。10.【解析】选C。由于外力为恒力，因此由动能定理得所以v′=v，即物体返回P点时速率与v大小相等。故选C。11.【解析】对物体在斜面上和水平面上分别受力分析如图所示，设物体到斜面底端时的速率为v，物体下滑阶段=mgcos37°故=μ=μmgcos37°由动能定理得mgsin37°·l1-μmgcos37°·l1=mv2-0 ①设物体在水平面上前进的距离为l2=μ=μmg由动能定理得