动能定理的应用导学案高粉霞2

高三物理第五章机械能编制：高粉霞审核:王芝文读书患不多，思义患不明；足己患不学，既学患不行。作者:韩愈第1页共6页3.3动能定理的应用【学习目标】1、通过小组合作学习，掌握运用动能定理解决变力做功和多过程问题的基本思路。2、通过练习，能熟练运用动能定理分析、解决有关变力做功和多过程问题，体会运用动能定理解题的步骤和要点。3、学会总结分析过程，反思自己的缺点并改正【学习重难点】1、重难点：运用动能定理解决有关变力做功和多过程运动问题的思路。2、突破措施：作草图描述过程，结合过程，分析初末动能，分析功的正负。【预习案】【基础知识复习回顾】（一）合外力做功的求法（1）（2）（二）动能（1）定义：。（2）表达式：。（3）动能是_____量，有，无_____。单位是_______。(三)动能的增量（1）定义：（2）表达式：（四）动能定理（1）动能定理内容：。（2）动能定理的表达式：。（3）理解：动能的变化决定于合力做功。a.合力做正功，动能变______；b.合力做负功，动能变____________。（3）适用条件a.动能定理既适用于直线运动，也适用于．b.既适用于恒力做功，也适用于．c.力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以．【预习检测】1．质量为m=2kg的滑块，以初速度v0=4m/s在粗糙水平面上滑行，滑块与地面的动摩擦因数均为0.2，求滑块滑行的距离。【自我总结】用动能定理的解题的一般步骤：【合作探究】【探究一】变力做功问题比较下面两种情景并完成例1.一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点。小球在水平恒力F作用下，从平衡位置P点拉到Q点，则拉力F所做的功为（）A.mglcosθB.mgl(1－cosθ)C.FlcosθD.Flsinθ变式：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作用下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，如图所示，则拉力F所做的功为（）A.mglcosθB.mgl(1－cosθ)C.FlcosθD.Flsinθ讨论：（1）、这两个情景有哪些区别？（2）、这两个情景分别有哪几个力做了功？它们是否都是恒力？（3）、你打算用哪个公式来求F所做的功？是否两种情景都适用？想一想：你在这道题中出现的问题是什么？如何避免下次出现这样的问题？高三物理第五章机械能编制：高粉霞审核:王芝文读书患不多，思义患不明；足己患不学，既学患不行。作者:韩愈第2页共6页OABC针对训练某人从距地面25m高处抛出一小球，小球质量100g，出手时速度大小为10m/s，落地时速度大小为16m/s，取g=10m/s2，试求：（1）人抛球时对小球做多少功？（2）小球在空中运动时克服阻力做功多少？高考链接（2009年北京单科）【例3】如图5所示，质量为m的小球用长为L的轻质细线悬于O点，与O点处于同一水平线上的P点处有一个光滑的细钉，已知OP＝L/2，在A点给小球一个水平向左的初速度v0，发现小球恰能到达跟P点在同一竖直线上的最高点B.则：(1)小球到达B点时的速率？(2)若不计空气阻力，则初速度v0为多少？(3)若初速度v0＝3gL，则在小球从A到B的过程克服空气阻力做了多少功？【探究二】（二）多过程中的应用问题6、如图，光滑圆弧的半径为80cm，有一质量为1.0kg的物体自A点从静止开始下滑到B点，然后又沿水平面前进4m，到达C点停止，求：（1）物体到达B点时的速度；（2）物体沿水平面运动的过程中摩擦力做的功；（3）物体与水平面间的动摩擦因数。（g取10m/s2）讨论：这个情景可以分几个过程？每个过程的初末动能分别是？针对训练2．如图9所示，摩托车做特技表演时，以v0＝10.0m/s的初速度冲向高台，然后从高台水平飞出．若摩托车冲向高台的过程中以P＝4.0kW的额定功率行驶，冲到高台上所用时间t＝3.0s，人和车的总质量m＝1.8×102kg，台高h＝5.0m，摩托车的落地点到高台的水平距离x＝10.0m．不计空气阻力，取g＝10m/s2.求：图9(1)摩托车从高台飞出到落地所用时间；(2)摩托车落地时速度的大小；(3)摩托车冲上高台过程中克服阻力所做的功．高考链接（2010年全国大纲卷）如图8所示，粗糙弧形轨道和两个光滑半圆轨道组成翘尾巴的S形轨道．光滑半圆轨道半径为R，两个光滑半圆轨道连接处CD之间留有很小空隙，刚好能够使小球通过，CD之间距离可忽略．粗糙弧形轨道最高点A与水平面上B点之间的高度为h.从A点由静止释放一个可视为质点的小球，小球沿翘尾巴的S形轨道运动后从E点水平飞出，落到水平地面上，落点到与E点在同一竖直线上B点的距离为s.已知小球质量为m，不计空气阻力，求：图8(1)小球从E点水平飞出时的速度大小；(2)小球运动到B点时对轨道的压力；(3)小球沿翘尾巴的S形轨道运动时克服摩擦力做的功．高三物理第五章机械能编制：高粉霞审核:王芝文读书患不多，思义患不明；足己患不学，既学患不行。作者:韩愈第3页共6页合作探究(变力做功和多过程问题)教师讲变力做功问题的处理方法，紧跟方法针对训练，高考连接，题难度递增；（学生合作交流，黑板展示，讲解）-教师点评强调多过程问题（学生交流、展示、讲解）教师总结当堂检测一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于天花板上，小球在水平力F的作用下，从最低点P点缓慢地移到Q点，此时绳子转过了θ角，如图所示，则力F做的功为多少？【巩固练习】如图所示，质量为m的小球被一细绳经过光滑小孔牵引在光滑水平面上做圆周运动，拉力为F1时，匀速转动的半径为R1；绳子拉力为F2时，小球仍做匀速圆周运动，转动半径为R2.求此过程中拉力F所做的功.【当堂检测】1.一个质量为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，则碰撞前后小球速度变化量的大小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=1.8JD.W=10.8J2.一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用。此后，该质点的动能可能A.一直增大mFO高三物理第五章机械能编制：高粉霞审核:王芝文读书患不多，思义患不明；足己患不学，既学患不行。作者:韩愈第4页共6页B.先逐渐减小至零，再逐渐增大C.先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小D.先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大3.人用手托着质量为m的物体，从静止开始沿水平方向运动，前进距离l后，速度为v(物体与手始终相对静止)，物体与手掌之间的动摩擦因数为μ，则人对物体做的功为()A.mglB.0C.μmglD.4．某物体同时受到两个在同一直线上的力F1、F2的作用，由静止开始做直线运动，力F1、F2与位移x的关系图象如图所示，在物体开始运动后的前4.0m内，物体具有最大动能时对应的位移是()A.2.0mB.1.0mC.3.0mD.4.0m5.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(长度忽略)与斜面连接的水平面上，若斜面及水平面的动摩擦因数均为0.4，斜面倾角为37°，则物体能在水平面上滑行多远？【达标检测】1、下列关于运动物体所受的合外力、合外力做功和动能变化的关系，正确的是（）A．如果物体所受的合外力为零，那么，合外力对物体做的功一定为零B．如果合外力对物体所做的功为零，则合外力一定为零C．物体在合外力作用下作变速运动，动能一定变化D．物体的动能不变，所受的合外力必定为零2、关于做功和物体动能变化的关系，正确的是（）A．只要动力对物体做功，物体的动能就增加B．只要物体克服阻力做功，它的动能就减少C．外力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差D．动力和阻力都对物体做功，物体的动能一定变化3、一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于天花板上，小球在水平力F的作用下，从最低点P点缓慢地移动到Q点，此时绳子转过了θ角，如图所示，则力F做的功为A.cosmgLB.(1cos)mgLC.sinFLD．cosFL4、一个25kg的小孩从高度为3.0m的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0m/s。取g=10m/s2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是（）A.合外力做功50JB.阻力做功－500JC.重力做功500JD.支持力做功50J5、质点在恒力作用下，从静止开始做匀加速直线运动，则质点的动能是()A．与它的位移成正比。B．与它的位移平方成正比。C．与它的运动时间成正比。D．与它的运动时间的平方成正比。6、质量为m的小球被系在轻绳的一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，运动过程中小球受阻力作用。设某一时刻小球通过圆周最底点，此时绳子张力为7mg，而后小球继续作圆周运动，经过半个圆周恰能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为（）A．1/4mgRB．1/3mgRC．1/2mgRD．mgR7、水平面上的一个质量为m的物体，在一水平恒力F的作用下，由静止开始做匀加速直线运动，经过位移s后撤去F，又经过位移2s后物体停了下来，则物体受到的阻力大小应是（）A、F/2B2FCF/3D3F8、如图所示，质量相同的物体分别自斜面AC和BC的顶端由静止开始下滑，物体与斜面间的动摩擦因数都相同，物体滑到斜面底部C点时的动能分别为Ek1和Ek2，下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为W1和W2，则()A．Ek1＞Ek2W1＜W2B．Ek1＞Ek2W1＝W2C．Ek1＝Ek2W1＞W2D．Ek1＜Ek2W1＞W29、在平直的公路上汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达v1后立即关闭发动机让其滑行，直至停止，其v－t图像如图7-5-4所示．设运动的全过程中汽车牵引力做的功为W1，克服摩擦力．做的功为W2，那么W1:W2应为()A．1∶1B．1∶2C．1∶3D．1∶410、如图所示，在倾角θ=37°的足够长的固定斜面底端有一质量m=1.0kg的物体。物体与斜面间摩擦因数μ=0.25，现用轻细绳将物体由静止开始沿斜面向上拉动。拉力大小为F=10.0N，方向平行斜面向上。上滑距离s=16.0m绳子突然断了，求（sinθ=0.6，g取10m/s2）：⑴绳断时物体的速度大小。⑵绳子断后到物体继续上滑的距离。⑶物体返回到斜面底端的速度大θFPQF高三物理第五章机械能编制：高粉霞审核:王芝文读书患不多，思义患不明；足己患不学，既学患不行。作者:韩愈第5页共6页Lhs11、一个质量为m的物体，从倾角为θ，高为h的斜面上端A点由静止开始下滑；然后又在水平面上滑行S的位移后停止在C点。（假设从斜面到水平面速度大小不变）如图所示。设物体在斜面上和在水平面上的动摩擦因数相同，求：全过程物体克服摩擦力做的功。12、一个质量为m的物体，从高为h的曲面上端A点由静止开始下滑到B点时的速度为V（AB段为四分之一圆弧）；然后又在水平面上滑行S的位移后停止在C点。（假设从斜面到水平面速度大小不变）如图所示。设物体在斜面上和在水平面上的动摩擦因数相同，求：①物体在AB轨道上克服摩擦力做功Wf②全过程客服摩擦力做功Wf13、质量为M=0.2kg的木块放在水平台面上，台面比水平地面高出h=0.20m，木块离台的右端L=1.7m。质量为m=0.10M的子弹以v0=180m/s的速度水平射向木块，当子弹以v=90m/s的速度水平射出时，木块的速度为v1=9m/s（此过程作用时间极短，可认为木块的位移为零）。若木块落到水平地面时的落地点到台面右端的水平距离为s=1.6m，求：（1）木块对子弹所做的功W1和子弹对木块所做的功W2；（2）木块与台面间的动摩擦因数为μ。14、如图所示，小滑块从斜面顶点A由静止滑至水平部分C点而停止。已知斜面高为h，滑块运动的整个水平距离为s，设转角B处无动能损失，斜面和水平部分与小滑块的动摩擦因数相同，求此动摩擦因数15、在水平面上拉着跨过光滑定滑轮的细绳的一端向右以v=0.2m/s的速度匀速前进，质量m＝20kg的物体被竖直吊起。人在A点时绳与水平方向夹角为600；到达B点时，绳与水平方向成300角，AB间距离x=2m.g=10m/s2.这一过程中人对绳的拉力做了