动能和动能定理导学案

20---20学年度第二学期高一物理学科导学案NO主备人：审核：拟用时间：第周（月日------月日）课题：§7.7动能和动能定理（一）班级________姓名________学号_____学习目标定位1.理解动能的概念，会用动能的定义式进行计算。2.理解动能定理及动能定理的推导过程。3.知道动能定理的适用条件，知道动能定理解题的步骤。4.会用动能定理解决有关的力学问题。知道用动能定理处理问题的优点。自主落实学案在本章第一节，我们已经知道:物体叫做动能，在第六节通过力对物体做功与物体速度变化的关系，即ｗ∝2v。根据功与能量变化相联系的思想向我们提示：物体动能可能包含。问题1：设物体的质量为m，在与运动方向相同的恒定外力F的作用下发生一段位移L，速度由Vl增大到V2，如图所示，试用牛顿运动定律和运动学公式，推导出力F对物体做功的表达式。(独立完成推导过程)问题2：这个结论说明了什么问题?（一）动能（1）定义：。（2）表达式：。（3）能量都是标量，动能是。（4）单位：动能的单位和所有能量的单位一样，都是，符号。练一练：1、父亲和儿子一起溜冰，父亲的质量是60kg，运动速度为5m／s，儿子的质量是30kg，运动速度为8m／s，试问父亲和儿子谁具有的动能大?2、质量为50kg、运动速度为8m／s的同学在跑步中的动能是多少?如果这些能量全部转化为电能，能够使100W的灯正常工作多长时间?（二）动能定理（1）定理内容：。（2）动能定理的表达式：。问题3：如果物体受到几个力的作用，动能定理中的W表示什么意义？mmFF12l问题4：当合力对物体做正功时，物体的动能如何变化，当合力对物体做负功时，物体的动能又如何变化？问题5：动能定理是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下推导出来的。那么动能定理是否可以应用于变力做功或物体做曲线运动的情况呢?（3）适用条件：正是因为动能定理适用于和的情况，所以在解决一些实际问题中才得到了更为广泛的应用。典型题例导析例1、一架喷气式飞机质量为5.0×l03kg，起飞过程中从静止开始滑行，当位移达到L=5．3×102m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是多大？例2、一辆质量为m，速度为v0的汽车在关闭发动机后于水平地面滑行了距离L后停下来，试求汽车受到的阻力。分别用牛顿运动定律和动能定理解题，并对结果进行分析、说明或讨论。小结：1、动能定理的优点：（1）动能定理不涉及运动过程中的加速度和时间，用它来处理问题要比牛顿定律方便；（2）动能定理能够解决变力做功和曲线运动问题，而牛顿运动解决这样一类问题非常困难。2、用动能定理解题的一般步骤：①确定研究对象和研究过程。②分析物理过程，分析研究对象在运动过程中的受力情况，画受力示意图，及过程状态草图，明确各力做功情况，即是否做功，是正功还是负功。③找出研究过程中物体的初、末状态的动能（或动能的变化量）④根据动能定理建立方程，代入数据求解，同步落实演练应用：质量为1kg的铁球，由离泥浆地面3m高处自由落下，陷入泥浆中30cm后静止，则重力对铁球所做的功是多少？铁球克服泥浆阻力所做的功是多少？（g取10m/s2）20---20学年度第二学期高一物理学科导学案NO主备人：审核：拟用时间：第周（月日------月日）课题：§7.7动能和动能定理（二）班级________姓名________学号_____1．改变汽车的质量和速度，都能使汽车的动能发生改变，在下列几种情况下，汽车的动能各是原来的几倍?A．质量不变，速度增大到原来的2倍，___________。B．速度不变，质量增大到原来的2倍，________。C．质量减半，速度增大到原来的4倍，________。D．速度减半，质量增大到原来的4倍，________。2.关于功和物体动能变化的关系，不正确的说法是()A.有力对物体做功，物体的动能就会变化B.合力不做功，物体的动能就不变C.合力做正功，物体的动能就增加D.所有外力做功代数和为负值，物体的动能就减少3.一物体速度由0增加到v,再从v增加到2v,外力做功分别为W1和W2，则W1和W2关系正确的是()A.W1=W2B.W2=2W1C.W2=3W1D.W2=4W14.一质量为2kg的滑块，以4m/s的速度在光滑的水平面上向左滑行，从某一时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为4m/s，在这段时间里水平力做的功为()A.0B.8JC.16JD.32J5.物体A和B质量相等，A置于光滑的水平面上，B置于粗糙水平面上，开始时都处于静止状态，在相同的水平力F作用下移动相同的位移，则()A.力F对A做功较多，A的动能较大B.力F对B做功较多，B的动能较大C.力F对A和B做功相同，A和B的动能相同D.力F对A和B做功相同，但A的动能较大6．一人用力踢质量为1千克的皮球，使球由静止以10米／秒的速度飞出。假定人踢球瞬间对球平均作用力是200牛，球在水平方向运动了20米停止。那么人对球所做的功为()A．500焦B．50焦C．200焦D．4000焦7．甲乙两个滑块，以相同的初动能在同一水平面上滑行，若甲的质量大于乙的质量，两滑块与水平面间的滑动摩擦系数相同，最后当它们都静止时，滑行的距离（）A．相等B．甲大C．乙大D．无法比较8．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。9．在平直公路上，汽车由静止开始作匀加速运动，当速度达到vm后立即关闭发动机直到停止，v-t图像如图所示。设汽车的牵引力为F，摩擦力为f，全过程中牵引力做功W1，克服摩擦力做功W2，则()A．F:f=1:3B．F:f=4:1C．W1:W2=1:1D．W1:W2=l:310.在h高处，以初速度v0向水平方向抛出一个小球，不计空气阻力，小球着地时速度大小为（）A.ghv20B.ghv20C.ghv220D.ghv22011.一质量为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.Flθ12．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，运动过程中小球受到阻力作用。设某一时刻小球通过轨道最底点，此时绳子的张力为7mg，此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．mgR13质量m=50kg的物体，原来的速度vl=2m／s，受到一个与运动方向相同的力F=4N的作用，发生的位移s=2m，物体的末动能是多大?14.人从高h处将一质量为m的小球水平抛出，不计空气阻力，测得球落地时速度的大小为v，则人抛球时对球做了多少功？15．质量为m的列车，以额定功率p在动摩擦因数为μ的水平路面上匀速运动，问列车关闭油门后还能滑行多远?θFOPQl16.一物体静止在不光滑的水平面上，已知m=1kg,μ=0.1，现用水平外力F=2N拉其运动5m，后立即撤去水平外力F，求其还能滑多远？(g取10m/s217．一个物体从斜面上高h向处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止，量得停止处对开始运动处的水平距离为s，不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用，并认为斜面与水平面对物体的摩擦因数相同，求摩擦因数μ。18从离地面H高处落下一只小球，小球在运动过程中所受到的空气阻力是它重力的k倍，而小球与地面相碰后，能以相同大小的速率反弹，求小球从释放开始，直至停止弹跳为止，所通过的总路程是多少？19.自行车上坡，坡高5.0m，坡长100m，车与人共重9.8×102N，人蹬车的牵引力为78N，车在坡底的速度为5.0m/s，到坡顶时速度为3.0m/s。问：(1)上坡过程中，自行车克服摩擦力做了多少功？(2)如果人不用力蹬车，车在坡底速度仍为5.0m/s，自行车能上行多远？20.质量为3×106kg的列车，在恒定的额定功率下由静止出发，运行中受到一个恒定不变的阻力作用，经过103s，行程1.2×104m后达到最大速度20m/s。求列车的额定功率和它所受到的阻力。