高一升高二暑期物理辅导6

1高一升高二暑期物理辅导复习案6动能定理及其应用【学习目标】⒈知道探究功与物体速度变化的关系的方法。⒉正确理解动能和动能定理，掌握动能定理的解题方法。【基础知识回顾】一、动能1．定义物体由于____________而具有的能。2．公式Ek＝____________。3．单位J,1J＝1N·m＝1kg·m2/s2。4．矢标性动能是____________，只有正值。5．动能的变化量ΔEk＝________________，是过程量。6．相对性由于速度具有相对性，所以动能的大小与参考系的选取有关。中学物理中，一般选取地面为参考系。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__________。2．表达式W＝____________。3．物理意义______的功是物体动能变化的量度。4．功与动能的关系(1)W＞0，物体的动能________________。(2)W＜0，物体的动能________________。[来源:学科网ZXXK](3)W＝0，物体的动能________________。5．适用条件(1)动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动。(2)既适用于恒力做功，也适用于变力做功。[来源:学科网](3)力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以不同时作用。【深化理解】一、动能定理的理解自主探究1如图所示，质量为m的小物体静止于长为l的木板边缘。现使板由水平放置绕其另一端O沿逆时针方向缓缓转过α角，转动过程中，小物体相对板始终静止，求板对物体的支持力对物体做的功。思考1：物体受几个力作用？哪些力是恒力？哪些力是变力？思考2：物体受到各力做功多少？思考3：物体初、末状态动能的变化量是多少？二、运用动能定理需注意的事项自主探究2一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从t＝0时起，第1s内受到2N的水平外力作用，第2s内受到同方向的1N的外力作用。下列判断正确的是()2A．0～2s内外力的平均功率是54WB．第2s内外力所做的功是54JC．第2s末外力的瞬时功率最大D．第1s内与第2s内质点动能增加量的比值是45【典型例题】【题例1】(2012·上海三校联考)如图所示，质量为m的物体静置在水平光滑的平台上，系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮，由地面上的人以速度v0向右匀速拉动，设人从地面上平台的边缘开始向右行至绳与水平方向夹角为45°处，在此过程中人所做的功为()A.mv202B.2mv202C.mv204D．mv20【题例2】(2012·北京理综)摩天大楼中一部直通高层的客运电梯，行程超过百米。电梯的简化模型如图1所示。考虑安全、舒适、省时等因素，电梯的加速度a是随时间t变化的。已知电梯在t＝0时由静止开始上升，a-t图象如图2所示。电梯总质量m＝2.0×103kg。忽略一切阻力，重力加速度g取10m/s2。(1)求电梯在上升过程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2。(2)类比是一种常用的研究方法。对于直线运动，教科书中讲解了由vt图象求位移的方法。请你借鉴此方法，对比加速度和速度的定义，根据图2所示a-t图象，求电梯在第1s内的速度改变量Δv1和第2s末的速率v2。(3)求电梯以最大速率上升时，拉力做功的功率P；再求在0～11s时间内，拉力和重力对电梯所做的总功W。[来源:学|科|网Z|X|X|K]【题例3】(2012·江苏苏、锡、常、镇四市调研)水上滑梯可简化成如图所示的模型：倾角为θ=37°的斜滑道AB和水平滑道BC平滑连接，起点A距水面的高度H=7.0m，BC长d=2.0m，端点C距水面的高度h=1.0m。一质量m=50kg的运动员从滑道起点A点无初速地自由滑下，运动员与AB、BC间的动摩擦因数均为μ=0.10，取重力加速度g=10m/s2，cos37°=0.8，sin37°=0.6，运动员在运动过程中可视为质点。1)求运动员沿AB下滑时加速度的大小a；(2)求运动员从A滑到C的过程中克服摩擦力所做的功WFf和到达C点时速度的大小v；(3)保持水平滑道端点在同一竖直线上，调节水平滑道高度h和长度d到图中B′C′位置时，运动员从滑梯平抛到水面的水平位移最大，求此时滑道B′C′距水面的高度h′。3【当堂检测】1.甲乙两物体质量的比M1:M2=3:1,速度的比V1:V2=1:3，在相同的阻力作用下逐渐停下，则它们的位移比S1:S2是（）A.1：1B.1：3C.3：1D.4：1⒉一子弹以速度v飞行恰好射穿一块铜板，若子弹的速度是原来的3倍，那么可射穿上述铜板的数目为（）A.3块B.6块C.9块D.12块⒊质量不等但有相同动能的两物体，在摩擦系数相同的水平地面上滑行直到停止，则A.质量大的物体滑行距离大B.质量小的物体滑行距离大C.它们滑行的距离一样大D.它们克服摩擦力所做的功一样多⒋在水平面上有一质量为M的物体，受到水平力F的作用从静止开始运动，通过距离s撤去力F，这以后又通过距离S停止下来，则在这个过程中（）A.它所受的摩擦力大小为FB.它所受的摩擦力大小为F/2C.力F对物体做的功为FsD.力F对物体做的功为零⒌质量为M的汽车在平直公路上以速度V0开始加速行驶，经过时间t，前进距离s后，速度达到最大值VM设在这一过程中汽车发动机的功率恒为p0，汽车所受的阻力恒为f0。在这段时间内汽车发动机所做的功为（）A.p0tB.f0vmtC.f0sD.⒍一辆汽车以6m/S的速度沿水平路面行驶时，急刹车后能滑行⒊6m，如果改为8m/S的速度行驶，同样情况下急刹车后能滑行的距离为（）A⒍4mB⒌6mC⒎2mD⒑8m⒎一个单摆小球的质量为M，摆球经过最低点时的速度为V，由于摆球受到大小不变的空气阻力f作用而最终静止。则摆球通过的最大路程是多少？⒏在光滑斜面的底端静止一个物体，从某时刻开始有一个沿斜面向上的恒力F作用在物体上，使物体沿斜面向上滑行，经过一段时间突然撤去力F，又经过相同的时间物体返回斜面的底部，且具有120J的动能，求⑴恒力F对物体所做的功？⑵撤去恒力F时物体具有的动能？【能力训练】1.(2012·安徽示范高中联考)质量为m的小球A以某一速度向下抛出，同时其正下方相距为L的等质量B球竖直上抛，两球碰撞后交换速度，此后A球刚好可以回到A的抛出点，则B球刚被抛出时的动能是多少(空气阻力不计，重力加速度为g)()4A．mgLB.mgL2C．2mgLD.mgL42.(2013·安徽示范高中联考)光滑圆弧槽在竖直平面内，半径为0.5m，小球质量为0.10kg，从B点正上方0.95m高处的A点自由下落，落点B与圆心O等高，小球由B点进入圆弧轨道飞出后落在水平面上的Q点，DQ间的距离为2.4m，球从D点飞出后的运动过程中相对于DQ水平面上升的最大高度0.80m，取g＝10m/s2。不计空气阻力，下列说法错误．．的是()A．小球经过C点时轨道对它的支持力大小为6.8NB．小球经过最高点P的速度大小为3.0m/sC．小球经过D的速度大小为4.0m/sD．D点与圆心O的高度差为0.30m3．在2011年8月深圳大运会上，跳水运动员从10m高处的跳台跳下，如图所示，设水的平均阻力均为运动员体重的3倍，在粗略估算中，把运动员当做质点处理，为了保证运动员的人身安全，池水深度至少为()A．5mB．3mC．7mD．1m4.如图所示是一固定在竖直平面内的光滑半圆形轨道ABC，其半径R=0.1m，轨道在C处与水平地面相切。在水平地面的D处放一小物块，给它一个水平向左的初速度v0=4m/s，物块经轨道CBA后，最后又直接落到D点，已知CD的距离为x=0.6m，求物块与地面的动摩擦因数μ。(g取10m/s2)（全国新课标II卷，25）（20分）轻质弹簧原长为2l，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为5m的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为l，现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与物块P接触但不连接．AB是长度为5l的水平轨道，B端与半径l的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径RD竖直，如图所示，物块P与AB间的动摩擦因数0.5．用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度l，然后放开，P开始沿轨道运动，重力加速度大小为g．⑴若P的质量为m，求P到达B点时的速度的大小，以及它离开圆轨道后落回到AB上的位置与B点之间的距离；⑵若P能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，求P的质量的取值范围．