应用动能定理处理多过程问题

专题：应用动能定理处理多过程问题１

一.利用动能定理解题的方法和步骤

1、明确研究对象、研究过程，找出初、末状态的速度情况．

2、要对物体进行正确受力分析（包括重力），明确各力的做功大小及正负情况．有些力在运动过程

中不是始终存在，若物体运动过程中包含几个物理过程，物体运动状态受力情况均发生变化，因而在考虑外力做功时，必须根据不同情况分别对待． 3、明确物体在过程的起始状态动能和末状态的动能．

4、列出动能定理的方程，及其它必要的解题方程进行求解．二.应用动能定理巧解多过程问题。

物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的小过程（如加速、减速的过程），此时可以分段考虑，也可以对全过程考虑，如能对整个过程利用动能定理列式则使问题简化。

１:

如图所示，质量为m 的钢珠从高出地面h 处由静止自由下落，落到地面进入沙坑

停止, 则：

(1)钢珠在沙坑中受到的平均阻力是重力的多少倍？

(2)若要使钢珠陷入沙坑h

，则钢珠在h 处的动能应为多少？(设钢珠在沙坑中所受

平均阻力大小不随深度改变)

2:如图所示，AB 为

圆弧轨道，BC 为水平直轨道，圆弧的半径为R ，BC 的长度也是R ，一质量为m 的物体，与两个轨道的动摩擦因素都是μ，当它由轨道顶端A 从静止下滑时，恰好运动到C 处停止，那么物体在A B 段克服摩擦力做功为( )

A.12μmgR

B.1

mgR C ．mgR D ．(1－μ)mgR ３:一小物体从高h 的斜面上无初速滑下, 在水平面上滑行一段静止,

水平方向的总位移为s,设斜面和水平面的动摩擦因数相同,求摩擦因数为多少？

４．: 质量为80kg 的跳伞运动员从离地500m 的直升机上跳下,经过2s

拉开绳索开启降落伞,如图是跳伞过程的v-t 图像,g 取10m/s2,根据图像求：

（1） t=1s 时运动员的加速度和所受的阻力？

（2） 14s 内运动员下落的高度及克服阻力做的功？

５．质量为m 的物体从地面上方H 高处无初速释放，落到地面后出现一个深为h

的坑，如图所示，在此过程中（）

A、重力对物体做功mgH

B、物体重力势能减少mg（H-h）

C、合力对物体做的总功为零

D、地面对物体的平均阻力为

mgH

６．一物体静止在不光滑的水平面上，已知m=1 kg,μ=0.1，现用水平外力F=2 N拉其运动5 m，然后立即撤去水平外力F，求：该物体在水平面上运动的总路程？(g取10 m/s2)

７．质量为m的球在距地面高度H处无初速度下落，运动过程中空气阻力大小恒为重力的0．2倍，球与地面碰撞时无机械能量损失而向上弹起，求：该球停止前通过的总路程是多少？

８．如图示，一质量为2kg的铅球从离地面2m高处自由下落，陷入沙坑2cm深处，

求：沙子对铅球的平均阻力。

．９．、如图所示，质量为m的钢珠从高出地面h处由静止自由下落（不计空气阻力），落到地面进入沙坑s停止，求：钢珠在沙坑中克服阻力做功W f

、

１、如图所示，一个质量为m的小球自高h处由静止落下，与水平面发生多次碰撞后，最后静止在水平面

上，若小球在空中运动时，受到的阻力恒为小球重的

，小球与水平面碰撞时不损失能量，则小球在停

止运动这前的运动过程中所通过的总路程为多少？

练习2

、

如图所示，动摩擦因数为μ的粗糙水平面两端连接倾角分别为α、β的两个光滑斜面，一质量为m 的小物块在左边斜面上由静止释放，经粗糙水平面后又冲上右侧斜面，则到物块停止运动时，物块在粗糙水平面上经过的路程共为多少？

专题：应用动能定理处理多过程问题２

１．一个质量为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,最后停在水平面上B 点，若物体与斜面及水平面的动摩擦因数均为μ，求物体能在水平面上滑行多远？（假设从斜面到水平面速度大小不变）

２．、如图所示，AB 是四分之一圆周的弧形轨道，半径为R ＝1m ，BC 是水平轨道，圆弧轨道和水平轨道在B 点相切。现有质量为m ＝0.5kg 的物体P ，由弧形轨道顶端A 点从静止开始下滑，物体P 与水平轨道之间动摩擦因数μ＝0.2，AB 段粗糙，物体滑到C 点刚好停止，且s ＝3m ，求在轨道AB 段摩擦阻力对物体P 所做的功；

３．如图所示，光滑的水平面AB 与光滑的半圆形轨道相接触，直径BC 竖直，圆轨道半径为R 一个质量为m 的物体放在A 处，AB=2R ，物体在水平恒力F 的作用下由静止开始运动，当物体运动到B 点时撤去水平外力之后，物体恰好从圆轨道的定点C 水平抛出，求水平力F.

４．如图所示，BC 是一条平直轨道，C 点距B 点的距离为s = 3.0m ；AB 是一条竖直平面内的圆形轨道，轨道长为1/4圆周，其中A 比B 高h=80cm 。有一个质量为m=1kg 的物体从静止开始沿AB 轨道滑下，测得它经过B 点的速度为v B = 2.0 m/s ，当滑行到C 点处停止。求：①物体在AB 轨道上受到的平均阻力f ； ②物体在BC 轨道上的动摩擦因数μ。

５．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

B C

P O

B C A B

B θ h

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。

６．.如图所示，斜面足够长，其倾角为α，质量为m 的滑块，距挡板P 为S 0，以初速度V 0沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力，若滑块每次与挡板相碰后速度大小不变，求滑块在斜面上经过的总路程为多少？

７．如图所示，ABCD 是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC 的连接处都是一段与BC 相切的圆弧，BC 为水平的，其距离为d = 0.50m ，盆边缘的高度为h = 0.30m 。在A 处放一个质量为m 的小物块并让其从静止出发下滑。已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC 面与小物块间的动摩擦因数为μ＝ 0.10。小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停下的地点到B 的

距离为（）

A ．0.50m

B ．0.25m

C ．0.10m

D ．0

８．半径cm R 20=的竖直放置的圆轨道与水平直轨道相连接。如图所示。质量为g m 50=的小球A 以一定的初速度由直轨道向左运动，并沿圆轨道的内壁冲上去，如果A 经过N 点时的速度s m v /41=A 经过轨道最高点M 时对轨道的压力为N 5.0，取2

/10s m g =．求：小球A 从N 到M 这一段过程中克服阻力做的功W ．

９．.如图示，质量为1kg 的木块（可视为质点）静止在高1.2m 的平台上，木块与平台间的动摩擦因数为0.2，用水平推力20N 使木块产生位移3m 时撤去，木块又滑行1m 时飞出平台，求木块落地时速度大小？

１０．如图所示，AB 与CD 为两个对称斜面，其上部足够长，下部分别与一个光滑的圆弧面的两端相切，圆弧圆心角为120°，半径R 为2.0m ，一个物体在离弧底E 高度为h =3.0m 处，以初速4.0m/s 沿斜面运动，若物体与两斜面的动摩擦因数为0.02，则物体在两斜面上（不包括圆弧部分）一共能走多长路程？（g 取10m/s 2）

V 0

α P

动能定理求解多过程问题专题训练３

1．质量m=1.5kg的物块(可视为质点)在水平恒力F作用下，从水平面上A点由静止开始运动，运动一段距离撤去该力，物块继续滑行t=2.0 s停在B点，已知A、B两点的距离x=5.0 m，物块与水平面间的动擦因数μ=0.20，求恒力F多大?(g=10m/s2)

2．如图2所示，在一个固定盒子里有一个质量为m的滑块，它与盒子底面的动摩擦因数为μ开始滑块在盒子左端以足够大的初速度v0向右运动，与盒子两壁碰撞若干次后速度减为零，若盒子长为L，滑块与盒壁碰撞没有能量损失，求整个过程中物体与两壁碰撞的次数。

3．如图1所示，一物体质量m=2kg，从倾角θ=37°的斜面上的A点以初速度v0=3m／s下滑，A点距弹簧上的挡板位置B的距离AB=4 m，当物体到达B后，将弹簧压缩到C点，最大压缩量BC=0.2 m，然后物体又被弹簧弹上去，弹到最高位置D点，D点距A点为AD=3 m，求物体跟斜面间的动摩擦因数．(g=10m ／s2，弹簧及挡板质量不计)

4、如图所示，在倾角为θ的斜面上，一物块通过轻绳牵拉压紧弹簧．现将轻绳烧断，物块被弹出，与弹簧分离后即进入足够长的N N / 粗糙斜面（此前摩擦不计），沿斜面上滑达到最远点位置离N距离为S．此后下滑，第一次回到N处，压缩弹簧后又被弹离，第二次上滑最远位置离N距离为S/2．求：

（1）物块与粗糙斜面间的动摩擦因素；

（2）物体最终克服摩擦力做功所通过的路程．

5.下图是简化后的跳台滑雪的雪道示意图。整个雪道由倾斜的助滑雪道AB 和着陆雪道DE ，以及水平的起跳平台CD 组成，AB 与CD 圆滑连接。运动员从助滑雪道AB 上由静止开始，在重力作用下，滑到D 点水平飞出，不计飞行中的空气阻力，经2s 在水平方向飞行了60m ，落在着陆雪道DE 上。已知从B 点到D 点运

动员的速度大小不变。（g 取10m/s 2

），求：⑴运动员在AB 段下滑到B 点的速度大小；⑵若不计阻力，运动员在AB 段下滑过程中下降的高度；⑶若运动员的质量为60kg ，在AB 段下降的实际高度是50m ，此过程中他克服阻力所做的功。

６．如图所示，m A =4kg ，A 放在动摩擦因数μ=0.2的水平桌面上，m B =1kg ，B 与地相距h=0.8m ，A 、B 均从静止开始运动，设A 距桌子边缘足够远，g 取10m/s 2

，求：（1）B 落地时的速度；

（2）B 落地后，A 在桌面滑行多远才静止。

B C D

动能定理及其应用

动能定理及其应用 1．动能定理 (1)三种表述 ①文字表述：所有外力对物体做的总功等于物体动能的增加量； ②数学表述：W 合＝12m v 2－12 m v 02或W 合＝E k －E k0； ③图象表述：如图6所示，E k －l 图象中的斜率表示合外力．图6 (2)适用范围 ①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； ③力可以是各种性质的力，既可同时作用，也可分阶段作用． 2．解题的基本思路 (1)选取研究对象，明确它的运动过程； (2)分析受力情况和各力的做功情况； (3)明确研究对象在过程的初末状态的动能E k1和E k2； (4)列动能定理的方程W 合＝E k2－E k1及其他必要的解题方程，进行求解．例1 我国将于2022年举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一．如图1所示，质量m ＝60 kg 的运动员从长直助滑道AB 的A 处由静止开始以加速度a ＝3.6 m /s 2 匀加速滑下，到达助滑道末端B 时速度v B ＝24 m/s ，A 与B 的竖直高度差H ＝48 m ，为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接，其中最低点C 处附近是一段以O 为圆心的圆弧．助滑道末端B 与滑道最低点C 的高度差h ＝5 m ，运动员在B 、C 间运动时阻力做功W ＝－1 530 J ，取g ＝10 m/s 2. 图1 (1)求运动员在AB 段下滑时受到阻力F f 的大小；

(2)若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，则C 点所在圆弧的半径R 至少应为多大．答案 (1)144 N (2)12.5 m 解析 (1)运动员在AB 上做初速度为零的匀加速运动，设AB 的长度为x ，则有v B 2＝2ax ① 由牛顿第二定律有mg H x －F f ＝ma ② 联立①②式，代入数据解得F f ＝144 N ③ (2)设运动员到达C 点时的速度为v C ，在由B 到达C 的过程中，由动能定理得 mgh ＋W ＝12m v C 2－12m v B 2 ④ 设运动员在C 点所受的支持力为F N ，由牛顿第二定律有 F N －mg ＝m v 2 C R ⑤ 由题意和牛顿第三定律知F N ＝6mg ⑥ 联立④⑤⑥式，代入数据解得R ＝12.5 m.

高中物理动能定理的推导过程

动能地定理推导过程第一步：说明物体的运动状态，并导出加速度计算式。如图5—5所示：物体沿着不光滑的斜面匀加速向上运动，通过 A处时的即时速度为v0，通过B处时的即时速度为v t，由A处到B处的位移为S。通过提问引导学生根据v t2－v02=2as写出： ① 第二步：画出物体的受力分析图，进行正交分解，说明物体的受力情况。图5─6是物体的受力分析图（这个图既可以单独画出，也可补画在上图的A、B之间），物体受到了重力mg、斜面支持力N、动力F、阻力f。由于重力mg既不平行于斜面，也不垂直于斜面，所以要对它进行正交分解，分解为平行于斜面的下滑分力F1和垂直于斜面正压力F2。然后说明：物体在垂直斜面方向的力N=F2；物体平行斜面方向的力F＞f+F1(否则物体不可能加速上行)，其合力为： ② 第三步：运用牛顿第二定律和①、②两式导出“动能定理”。若已知物体的质量为m 、所受之合外力为、产生之加速度为a。则根据牛顿第二定律可以写出： ③将①、②两式代入③式：导出：④

若以W表示外力对物体所做的总功 ⑤ 若以E ko表示物体通过A处时的动能，以E kt表示物体通过B处时的动能则：⑥ ⑦ 将⑤、⑥、⑦三式代入④式，就导出了课本中的“动能定理”的数学表达形式： W=E kt－E ko 若以△E k表示动能的变化E kt－E ko 则可写出“动能定理”的一种简单表达形式： W=△E k 它的文字表述是：外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。这个结论叫做“动能定理”。第四步：在“动能定理”的基础上推导出“功能原理”。在推导“动能定理”的过程中，我们曾经写出过④式，现抄列如下： ④ 为了导出“功能原理”我们需要对其中的下滑分力做功项F1S进行分析推导。我们知道，当斜面的底角为θ时，下滑分力F1和重力mg的关系如下：（前面已有⑤、⑥、⑦式）⑧

动能动能定理单个物体多过程问题

分校: _高三__ 学科: 物理课型: 复习课执笔人: 赵良奎审核人: 胡圣山仙源学校高三分校物理讲学稿【课题】动能和动能定理———单个物体多过程问题 2013.10.31第5节【考纲要求】动能和动能定理 Ⅱ 【本节重点】单个物体、多过程的动能定理的应用【方法指导】 (1)明确研究对象和研究过程：研究对象一般取单个物体，可以对某个运动阶段应用动能定理，也可以对整个运动过程(全程)使用动能定理． (2)分析受力及各力做功的情况： ①受哪些力？ ②每个力是否做功？ ③在哪段位移哪段过程中做功？ ④做正功还是负功？ ⑤用恒力功的公式列出各力做功的代数和，对变力功或要求的功用W 表示． (3)明确过程始末状态的动能E k1和E k2. (4)列出动能定理方程式W 1＋W 2＋W 3＋…＝12m v 22－12m v 21 求解．【自主再现】完成《高考调研》P 60“自主再现”内容，展台展示。【互助探究】例1：如图所示，一小物块从倾角θ＝37°的斜面上的A 点由静止开始滑下，最后停在水平面上的C 点．已知小物块的质量m ＝0.10 kg ，小物块与斜面和水平面间的动摩擦因数均为μ＝0.25，A 点到斜面底部B 点的距离L ＝0.50 m ，斜面与水平面平滑连接，小物块滑过斜面与水平面连接处时无机械能损失．求： (1)小物块在斜面上运动时的加速度大小； (2)BC 间的距离； (3)若在C 点给小物块一水平初速度使小物块恰能回到A 点，此初速度为多大？(取g ＝10 m/s 2) 跟踪训练：如图所示装置由AB 、BC 、CD 三段轨道组成，轨道交接处均由很小的圆

动能定理的应用

动能定理的应用教学目标：知识目标 1通过评讲：达到理解动能定理的确切含义 2．通过练习：达到应用动能定理解决实际问题．能力目标通过应用动能定理解决多过程问题．重难点：动能定理及其应用教学步骤：一导入新课思考用动能定理解题的一般步骤是什么？学生答用动能定理解题的一般步骤 1．明确研究对象、研究过程，找出初末状态的速度情况． 2．要对物体进行正确的受力分析，明确各个力的做功大小及正负情况． 3．明确初末状态的动能． 4．由动能定理列方程求解，并对结果进行讨论二自主探究问题展示

1合力做功有两种求解方法 2动能定理如何应用于变力做功或物体做曲线运动的情况? 师生互动 1合力做功有两种求解方法，一种是先求出物体受到的合力．再求合力做的功，一种方法是先求各个力做功，然后求各个力做功的代数和． 2当物体受到的力是变力，或者物体的运动轨迹是曲线时，我们仍然采用过去的方法，把过程分解为很多小段，认为物体在每小段运动中受到的力是恒力，运动的轨迹是直线，这样也能得到动能定理．三精析点拨 1用动能定理求变力做的功由于某些力F的大小或方向变化，所以不能直接由公式W=FScosα计算它们做的功，此时可由其做功的结果——动能的变化来求变力F做的功。 2、在不同过程中运用动能定理由于物体运动过程中可能包括几个不同的物理过程，解题时，可以分段考虑，也可视为一整体过程，往往对全过程运用动能定理比较简便．四知能内化习题展示 1总质量为M的列车，沿水平直线轨道匀速前进，其末节车厢质量为m，中途脱节，司机发觉时，机车已行驶L的距离，于是立即关闭发动机滑行，设运动的阻力与质量成正比，机车的牵引力是恒定的，当列车的两部分都停止时，它们的距离是多少？ 2一列质量为M=5.0×105kg的火车，在一段平直的轨道上始终以额定功率P 行驶，在300S内的位移为2.85×103m，而速度由8m/s增加到火车在此轨道上行驶的最大速度17m/s。设火车所受阻力f大小恒定，求1、火车运动中所受阻力f的大小；2、火车头的额定功率P的大小 3如图6-25所示，ABCD是一条长轨道，其中AB段是倾角为θ的斜面，CD段是水平的，BC是与AB和CD都相切的一小段圆弧，其长度可以不计。一个质量为m的小滑块由A点静止释放沿轨道滑下，最后停在D点，现用一平行轨道的力推滑块，使它缓慢地由D点到A点时停下，求推力对滑块所做的功。

动能和动能定理

动能和动能定理教案教学目标一.知识与技能 1．使学生进一步理解动能的概念，掌握动能的计算式． 2．结合教学，对学生进行探索研究和科学思维能力的训练． 3．理解动能定理的确切含义，应用动能定理解决实际问题．二.过程与方法 1．运用演绎推导方式推导动能定理的表达式． 2．理论联系实际，学习运用动能定理分析解决问题的方法．三.情感、态度与价值观通过动能定理的演绎推导．感受成功的喜悦，培养学生对科学研究的兴趣．教学重点、难点教学重点动能定理及其应用．教学难点对动能定理的理解和应用．教学方法探究、讲授、讨论、练习教学活动 [新课导入] 师：在前几节我们学过，当力对一个物体做功的时候一定对应于

某种能量形式的变化，例如重力做功对应于重力势能的变化，弹簧弹力做功对应于弹簧弹性势能的变化，本节来探究寻找动能的表达式．在本章“1．追寻守恒量”中，已经知道物体由于运动而具有的能叫做动能，大家先猜想一下动能与什么因素有关? 生：应该与物体的质量和速度有关．我们现在通过实验粗略验证一下物体的动能与物体的质量和速度有什么样的关系． (实验演示或举例说明) 让滑块A从光滑的导轨上滑下，与静止的木块月相碰，推动木块做功．师：让同一滑块从不同的高度滑下，可以看到什么现象? 生：让同一滑块从不同的高度滑下，可以看到：高度大时滑块把木块推得远，对木块做的功多．师：说明什么问题? 生：高度越大，滑到底端时速度越大，在质量相同的情况下，速度越大，对外做功的本领越强，说明物体由于运动而具有的能量越多．师：让质量不同的木块从同一高度滑下，可以看到什么现象? 生：让质量不同的木块从同一高度滑下，可以看到：质量大的滑块把木块推得远，对木块做的功多．师：说明什么问题? 生：相同的高度滑下，具有的末速度是相同的，之所以对外做功的本领不同，是因为物体的质量不同，在速度相同的情况下，质量越

高中物理动能定理的综合应用试题经典及解析

高中物理动能定理的综合应用试题经典及解析一、高中物理精讲专题测试动能定理的综合应用 1．一辆汽车发动机的额定功率P =200kW ，若其总质量为m =103kg ，在水平路面上行驶时，汽车以加速度a 1=5m/s 2从静止开始匀加速运动能够持续的最大时间为t 1=4s ，然后保持恒定的功率继续加速t 2=14s 达到最大速度。设汽车行驶过程中受到的阻力恒定，取g =10m/s 2.求： (1)汽车所能达到的最大速度； (2)汽车从启动至到达最大速度的过程中运动的位移。【答案】(1)40m/s ；(2)480m 【解析】【分析】【详解】 (1)汽车匀加速结束时的速度 11120m /s v a t == 由P=Fv 可知，匀加速结束时汽车的牵引力 1 1F P v = =1×104N 由牛顿第二定律得 11F f ma -= 解得 f =5000N 汽车速度最大时做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件可知，此时汽车的牵引力 F=f =5000N 由P Fv =可知，汽车的最大速度： v=P P F f ==40m/s (2)汽车匀加速运动的位移 x 1= 1 140m 2 v t = 对汽车，由动能定理得 21121 02 F x Pt fs mv =--+ 解得 s =480m 2．如图甲所示，倾斜的传送带以恒定的速率逆时针运行．在t ＝0时刻，将质量为1.0 kg 的物块(可视为质点)无初速度地放在传送带的最上端A 点，经过1.0 s ，物块从最下端的B

点离开传送带．取沿传送带向下为速度的正方向，则物块的对地速度随时间变化的图象如图乙所示(g ＝10 m/s 2)，求： (1)物块与传送带间的动摩擦因数； (2)物块从A 到B 的过程中，传送带对物块做的功．【答案】(1) 3 5 (2) －3.75 J 【解析】解：(1)由图象可知，物块在前0.5 s 的加速度为：21 11 a =8?m/s v t = 后0.5 s 的加速度为：222 22 2?/v v a m s t -= = 物块在前0.5 s 受到的滑动摩擦力沿传送带向下，由牛顿第二定律得： 1mgsin mgcos ma θμθ+= 物块在后0.5 s 受到的滑动摩擦力沿传送带向上，由牛顿第二定律得： 2mgsin mgcos ma θμθ-= 联立解得：3μ= (2)由v －t 图象面积意义可知，在前0.5 s ，物块对地位移为：11 12 v t x = 则摩擦力对物块做功：11· W mgcos x μθ= 在后0.5 s ，物块对地位移为：12 122 v v x t += 则摩擦力对物块做功22· W mgcos x μθ=－所以传送带对物块做的总功：12W W W =+ 联立解得：W ＝－3.75 J 3．如图的竖直平面内，一小物块(视为质点)从H =10m 高处，由静止开始沿光滑弯曲轨道AB 进入半径R =4m 的光滑竖直圆环内侧，弯曲轨道AB 在B 点与圆环轨道平滑相接。之后物块沿CB 圆弧滑下，在B 点(无动量损失)进入右侧的粗糙水平面上压缩弹簧。已知物块的质量m =2kg ，与水平面间的动摩擦因数为0.2，弹簧自然状态下最左端D 点与B 点距离L =15m ，求：(g =10m/s 2)

动能定理及其应用专题

《动能定理及其应用》专题复习一．基础知识归纳： (一)动能： 1.定义：物体由于______而具有的能. 2.表达式：E k=_________. 3.物理意义：动能是状态量，是_____.(填“矢量”或“标量”) 4.单位：动能的单位是_____. (二)动能定理： 1.内容：在一个过程中合外力对物体所做的功，等于物体在这个过程中的___________. 2.表达式：W=_____________. 3.物理意义：_____________的功是物体动能变化的量度. 4.适用条件： (1)动能定理既适用于直线运动，也适用于______________. (2)既适用于恒力做功，也适用于_________. (3)力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以_______________. 二．分类例析： (一)动能定理及其应用： 1.若过程有多个分过程，既可以分段考虑，也可以整个过程考虑．但求功时，必须据不同的情况分别对待求出总功，把各力的功连同正负号一同代入公式． 2.应用动能定理解题的基本思路： (1)选取研究对象，明确它的运动过程；(2)分析研究对象的受力情况和各力的做功情况： (3)明确研究对象在过程的初末状态的动能E k1和E k2； (4)列动能定理的方程W合＝E k2－E k1及其他必要的解题方程，进行求解．例1.小孩玩冰壶游戏，如图所示，将静止于O点的冰壶(视为质点)沿直线OB用水平恒力推到A点放手，此后冰壶沿直线滑行，最后停在B点．已知冰面与冰壶的动摩擦因数为μ，冰壶质量为m，OA＝x，AB＝L.重力加速度为g.求： (1)冰壶在A点的速率v A；(2)冰壶从O点运动到A点的过程中受到小孩施加的水平推力F. 吴涂兵

动能和动能定理

动能和动能定理一、教学目标 1．知识和技能： ⑴理解动能的概念，会用动能的定义式进行计算； ⑵理解动能定理及其推导过程； ⑶知道动能定理的适用条件，会用动能定理进行计算。 2．过程和方法： ⑴体验实验与理论探索相结合的探究过程。 ⑵培养学生演绎推理的能力。 ⑶培养学生的创造能力和创造性思维。 3．情感、态度和价值观： ⑴激发学生对物理问题进行理论探究的兴趣。 ⑵激发学生用不同方法处理同一问题的兴趣，会选择用最优的方法处理问题。二、设计思路动能定理是力学中一条重要规律，它反映了外力对物体所做的总功跟物体动能改变的关系，动能定理贯穿在本章以后的内容中，是

本章的教学重点。学习掌握它，对解决力学问题，尤其是变力做功，时间未知情况下的问题有很大的方便。本课--的过程为：学生通过回忆初中所学的内容和实验引起思考学生讨论，设计情景，进行理论探讨和论证，找出动能的表达式。通过对前面探讨过程的深入思考，得出动能定理通过具体实例，深化对动能和动能定理的理解，突出动能定理的优越性由于本节内容较多又很重要，建议安排一节习题课，以达到良好的效果。三、教学重点、难点 1．重点：⑴动能概念的理解；⑵动能定理及其应用。 2．难点：对动能定理的理解。四、教学资源

斜面、质量不同的滑块、木块等五、-- 教师活动学生活动点评一、引入新课【板书】一、动能提问：在初中我们学过动能的初步知识，那么什么是物体的动能？【板书】1、定义：物体由于运动而具有的能量叫动能。提问：物体的动能大小和哪些因素有关呢？你有什么方法可以证明？引导学生重复初中所做得滑块撞击木块的实验。归纳：物体能够对外做功的本领越大，物体的能量就越大，实验中滑块的质量和速度越大，对外做功的本领越大，说明动能和物体的质量和速度有关。提问：那么，到底如何定量的来表示动能呢？过渡：上一节课我们研究了做功和物体速度变化的关系，两者之间有什么关系？提问：那么比例系数为多少呢？如何去确定呢？设计情景：如图所示，某物体的质量为m，在与运动方向相同的恒力f的作用下发生一段位移l，速度由v1增加到v2。求做功和速度变化的关系？选择学生的答案，投影学生的解答过程，归纳，总结。根据牛顿第二定律：……①根据运动学公式：…②外力f做功：…………

2019高考物理一轮复习微专题系列之热点专题突破专题23动能定理求解多过程问题学案

突破23 动能定理求解多过程问题 1. 由于多过程问题的受力情况、运动情况比较复杂，从动力学的角度分析往往比较复杂，利用动能定理分析此类问题，是从总体上把握研究对象运动状态的变化，并不需要从细节上了解。 2．运用动能定理解决问题时，有两种思路：一种是全过程列式，另一种是分段列式。 3．全过程列式时，涉及重力、弹簧弹力、大小恒定的阻力或摩擦力做功时，要注意运用它们的特点： (1)重力、弹簧弹力做功取决于物体的初、末位置，与路径无关。 (2)大小恒定的阻力或摩擦力做功等于力的大小与路程的乘积。 4. 利用动能定理求解多过程问题的基本思路 (1)弄清物体的运动由哪些过程组成。 (2)分析每个过程中物体的受力情况。 (3)各个力做功有何特点，对动能的变化有无影响。 (4)从总体上把握全过程，写出总功表达式，找出初、末状态的动能。 (5)对所研究的全过程运用动能定理列方程。【典例1】如图所示，AB、CD为两个对称斜面，其上部足够长，下部B、C分别与一个光滑的圆弧面的两端相切，圆弧圆心角为120°，半径R为2.0 m，一个物体在离弧底E高度为h＝3.0 m处，以初速度v ＝4.0 m/s沿斜面运动，若物体与两斜面间的动摩擦因数均为0.02，则物体在两斜面上(不包括圆弧部分)一共运动的路程是多少？(g取10 m/s2) 【答案】280 m 对全过程应用动能定理得

mgh －R (1－cos 60°)－μmgs cos 60°＝0－1 2 mv 2，解得s ＝280 m 。【典例2】如图所示，质量m ＝6.0 kg 的滑块(可视为质点)，在F ＝60 N 的水平拉力作用下从A 点由静止开始运动，一段时间后撤去拉力F ，当滑块由平台边缘B 点飞出后，恰能从水平地面上的C 点沿切线方向落入竖直圆弧轨道CDE ，并从轨道边缘E 点竖直向上飞出，经过0.4 s 后落回E 点。已知A 、B 间的距离L ＝2.3 m ，滑块与平台间的动摩擦因数μ＝0.5，平台离地面高度h ＝0.8 m ，B 、C 两点间水平距离x ＝1.2 m ，圆弧轨道半径R ＝1.0 m 。重力加速度g 取10 m/s 2 ，不计空气阻力。求： (1)滑块运动到B 点时的速度大小； (2)滑块在平台上运动时受水平拉力F 作用的时间； (3)滑块沿圆弧轨道由C 到E 过程克服摩擦做的功。解题指导：通过“三遍”读题，完成“拆分”过程。 (1)A →B 过程中，有F 作用时匀加速直线运动。(第1个小题) (2)A →B 过程中，无F 作用时匀减速直线运动。(第2个小题) (3)B →C 过程中，平抛运动。(第3个小题) (4)C →E 过程中，有摩擦力存在的圆周运动。(第4个小题) (5)从E 点抛出到落回E 点过程中，竖直上抛运动。(第5个小题) 【答案】 (1)3 m/s (2)0.8 s (3)27 J x 1＝1 2 a 1t 21(1分) 撤去F 后滑块做匀减速直线运动(第2个小题)

第29点动能定理应对多过程问题

第29点动能定理应对多过程问题动能定理虽然是由牛顿第二定律和运动学公式推导出来的，但是动能定理也能解决应用牛顿第二定律无法解决的一些问题，如变力作用下的运动过程问题、曲线运动过程问题等．特别是在多过程问题中更能体现它的优越性．当物体运动过程包含几个不同的物理过程，又不需要研究过程的中间状态时，可以把几个物理过程看作一个整体，巧妙运用动能定理来研究，从而避开每个运动过程的具体细节，大大简化了运算．对点例题如图1所示，一物体质量m ＝2kg ，从倾角θ＝37°的斜面上的A 点以初速度v 0＝3m/s 下滑，A 点距弹簧上的挡板位置B 的距离AB ＝4m ，当物体到达B 后，将弹簧压缩到C 点，最大压缩量BC ＝0.2m ，然后物体又被弹簧弹上去，弹到最高位置D 点，D 点距A 点为AD ＝3m ，求物体跟斜面间的动摩擦因数．(取g ＝10m/s 2，弹簧及挡板质量不计)．图1 解题指导对A →B →C →D 全过程由动能定理得： mgAD ·sin θ－f (AB ＋2BC ＋BD )＝0－12 m v 20，f ＝μmg cos θ，两式联立得μ≈0.52. 答案 0.52 如图2所示，ABCD 是一条长轨道，其中AB 段是倾角为θ的斜面，CD 段是水平的，BC 是与AB 和CD 都相切的一段圆弧，其长度可以略去不计．一质量为m 的小滑块从A 点由静止滑下，最后停在D 点，现用一沿着轨道方向的拉力拉滑块，使它缓缓地由D 点回到A 点，则拉力对滑块做的功等于(设滑块与轨道间的动摩擦因数为μ)( ) 图2 A ．mgh

B．2mgh C．μmg(l＋ h sinθ) D．μmgl＋μmgh cotθ 答案 B 解析由A到D，滑块先在斜面上加速，后在水平面上减速停下．在整个过程中，重力做正功W G＝mgh，摩擦力做功为W f，支持力始终不做功．全程由动能定理有mgh＋W f＝0① 由D返回A，设拉力做功W F，摩擦力做功仍为 W f，重力做功为W G′＝－mgh 由动能定理，得W F＋W f－mgh＝0② 由①②得W F＝2mgh.

动能定理的应用二：多过程问题

动能定理的应用二：多过程问题学习目标： 1. 进一步理解动能定理。 2. 会用动能定理解决多过程问题。学习重点：理解动能定理解决问题的思路和步骤。学习难点：学生能力培养导学过程：一、利用动能定理解题的方法和步骤 1、明确和； 2、分析物体的，明确各力，并计算； 3、明确物体在研究过程中的、动能，并计算； 4、由动能定理列方程求解。二、应用动能定理巧解多过程问题。物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的小过程（如加速、减速的过程），此时可以分段考虑，也可以对全过程考虑，如能对整个过程利用动能定理列式则使问题简化。多过程问题有的力并不是一直都在做功，在计算总功的时候要注意区别对待。三、例题分析例1、一个物体从斜面上高h 处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止，测得停止处相对开始运动处的水平距离为S ，如图，不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用，并设斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同．求动摩擦因数μ．例2、如图所示，斜面的倾角为θ，质量为m 的物体距挡板P 距离为S 0，以初速度v 0沿斜面上滑。物体与斜面的动摩擦因数为μ，物体所受摩擦力小于物体沿斜面的下滑力。若物体每次与挡板相碰均无机械能损失，求物体通过的路程是多大？例3、如图, AB 、CD 为两个对称斜面,其上部都足够长,下部分别与一个光滑的圆弧面的两端相切,圆弧圆心角为120°,半径R=2.0 m.一个质量为2 kg 的物体在离弧底E 高度为h=3.0 m 处,以初速度v 0=4 m/s 沿斜面运动,物体与两斜面的动摩擦因数均为μ=0.2.求物体在两斜面上(不包括圆弧部分)运动的总路程. 例4. 如图，一个质量为0.6kg 的小球以某一初速度从P 点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC 的A 点的切线方向进入圆弧（不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失）。已知圆弧的半径R=0.3m ，θ=600，小球到达A 点时的速度v =4 m/s ，取g =10 m/s 2，求： (1)小球做平抛运动的初速度v 0 ； (2)P 点与A 点的水平距离和竖直高度； (3)小球到达圆弧最高点C 时对轨道的压力。

动能和动能定理(说课稿)

《动能和动能定理》说课稿 ?教学目标说明 1、知道动能的符号，单位，表达式，能用表达式计算动能。 2、能从牛顿第二定律及运动学公式得出动能定理，理解动能定理的物理意义。 3、领会其优越性，理解做功的过程就是能量转化的过程，会简单应用动能定理。 4、知道动能定理也可用于变力做功与曲线运动的情景，能用动能定理计算变力做功问题。二?学情分析 (1 )学生已经认识到做功必然引起对应能量发生变化。 (2 )学生已经知道物体由于运动而具有的能叫做动能。 (3 )学生已经知道用牛顿第二定律和运动学公式可以把力学量与运动联系到一起。三?新课引入1、两种引入方案(针对基础不同的学生) 引入本节课，利用学生已经积累的知识和经验可在总结实验探索结果的基础上，针对基础不同的同学采用不同的引入方法，进行动能定理的论证。简单指出，理论推导与实验探究都是认识物理规律的一般方法，牛二定律：力使物体产生加速度，使物体速度发生改变，因此我们可以用牛二定律及运动学公式来研究做功与物体速度变化间的关系。对于基础较好的学生，我们可以直接提出问题：能否从理论上研究做功与物体速度变化之间的关系呢？一一引导学生讨论，明确牛二“力一一加速度一一速度”变化。因此可以用牛二定律及运动学公式研究做功与物体速度变化间的关系。 2、教材关于动能表达式的给出不是简单的直接给出动能的表达式，而是由理论推导之后，进一步推理分析后再定义物体动能的。这种处理方式与前面的重力势能、弹性势能的得出是一脉相承的，在这里学生接受起来不会有太大的障碍。总结：这样引入的好处是：从牛二定律及运动学公式推导动能定理的过程中蕴涵着丰富而深刻的物理内容，能帮助学生很好的理解牛二定律与动能定理的联系、区别，准确把握动能定理的内容以及如何灵活应用。四.教材、教法分析 1、动能定理的推导(两种方案根据学生基础选择) (1)给出情景：恒力F、L、m、v-i、v2。 (2)提出问题：F做功与速度变化间有什么关系呢？ (3)学生推理：得出动能定理。 (4)揭示意义：我们已经知道功与能量变化是紧密联系的，重力做功与物体重力势能变化有一定联系，弹力做功与弹性势能变化有一定联系。因此( 3)中是力F 1 2 做功与一mv2变化关系，换言之就是力对物体做的功与物体动能变化的关系式。 2 1 1 (5)定义动能：由于W等于一mv2的变化量，可见一mv2是个有特殊意义的物理量， 2 2 我们将它定义为动能。

动能动能定理----单个物体多过程问题

第 1 页共 2 页仙源学校高三分校物理讲学稿【课题】动能和动能定理———单个物体多过程问题 2013.10.31第5节【考纲要求】动能和动能定理 Ⅱ 【本节重点】单个物体、多过程的动能定理的应用【方法指导】 (1)明确研究对象和研究过程：研究对象一般取单个物体，可以对某个运动阶段应用动能定理，也可以对整个运动过程(全程)使用动能定理． (2)分析受力及各力做功的情况： ①受哪些力？ ②每个力是否做功？ ③在哪段位移哪段过程中做功？ ④做正功还是负功？ ⑤用恒力功的公式列出各力做功的代数和，对变力功或要求的功用W 表示． (3)明确过程始末状态的动能E k1和E k2. (4)列出动能定理方程式W 1＋W 2＋W 3＋…＝12m v 22－12m v 21 求解．【自主再现】完成《高考调研》P 60“自主再现”内容，展台展示。【互助探究】例1：如图所示，一小物块从倾角θ＝37°的斜面上的A 点由静止开始滑下，最后停在水平面上的C 点．已知小物块的质量m ＝0.10 kg ，小物块与斜面和水平面间的动摩擦因数均为μ＝0.25，A 点到斜面底部B 点的距离L ＝0.50 m ，斜面与水平面平滑连接，小物块滑过斜面与水平面连接处时无机械能损失．求： (1)小物块在斜面上运动时的加速度大小； (2)BC 间的距离； (3)若在C 点给小物块一水平初速度使小物块恰能回到A 点，此初速度为多大？(取g ＝10 m/s 2) 跟踪训练：如图所示装置由AB 、BC 、CD 三段轨道组成，轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接，其中轨道AB 、CD 段是光滑的，水平轨道BC 的长度s ＝5 m ，轨道CD 足够长且倾角θ＝37°，A 、 D 两点离轨道 BC 的高度分别为h 1＝4.30 m 、h 2＝1.35 m ．现让质量为m 的小滑块自A 点由静止释放．已知小滑块与轨道BC 间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度g 取10 m/s 2，sin37°＝0.6、cos37°＝0.8.求： (1)小滑块第一次到达D 点时的速度大小； (2)小滑块第一次与第二次通过C 点的时间间隔； (3)小滑块最终停止的位置距B 点的距离．诱思启导 (1)从A 到D 的整个过程中，各个阶段各力做的功都可由功的公式表达，可对全程应用动能定理． (2)滑动摩擦力(大小一定)做的总功等于摩擦力与物体总路程的乘积．

专题(21)动能定理及其应用(原卷版)

2021年高考物理一轮复习必热考点整合回扣练专题（21）动能定理及其应用（原卷版）考点一对动能定理的理解做功的过程就是能量转化的过程，动能定理表达式中的“＝”既表示一种因果关系，又表示在数值上相等． 1、(多选)如图所示，一块长木板B 放在光滑的水平面上，在B 上放一物体A ，现以恒定的外力F 拉B ，由于A 、B 间摩擦力的作用，A 将在B 上滑动，以地面为参考系，A 、B 都向前移动一段距离，在此过程中( ) A ．外力F 做的功等于A 和 B 动能的增量 B ．B 对A 的摩擦力所做的功，等于A 的动能增量 C ．A 对B 的摩擦力所做的功，等于B 对A 的摩擦力所做的功 D ．外力F 对B 做的功等于B 的动能的增量与B 克服摩擦力所做的功之和 2、如图，一半径为R 、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径PQ 水平．一质量为m 的质点自P 点上方高度R 处由静止开始下落，恰好从P 点进入轨道．质点滑到轨道最低点N 时，对轨道的压力为4mg ，g 为重力加速度的大小．用W 表示质点从P 点运动到N 点的过程中克服摩擦力所做的功．则( ) A ．W ＝12 mgR ，质点恰好可以到达Q 点 B ．W >12 mgR ，质点不能到达Q 点 C ．W ＝12 mgR ，质点到达Q 点后，继续上升一段距离 D ．W <12 mgR ，质点到达Q 点后，继续上升一段距离 3、在离地面高为h 处竖直上抛一质量为m 的物块，抛出时的速度为v 0，当它落到地面时速度为v ，用g 表示重

力加速度，则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于( ) A ．mgh －12mv 2－12mv 20 B ．－12mv 2－12 mv 20－mgh C ．mgh ＋12mv 20－12mv 2 D ．mgh ＋12mv 2－12 mv 20 【提分笔记】应用动能定理求变力做功时应注意的问题 (1)所求的变力做的功不一定为总功，故所求的变力做的功不一定等于ΔE k . (2)合外力对物体所做的功对应物体动能的变化，而不是对应物体的动能． (3)若有多个力做功时，必须明确各力做功的正负，待求的变力做的功若为负功，可以设克服该力做的功为W ，则表达式中用－W 表示；也可以设变力做的功为W ，则字母W 本身含有符号．考点二动能定理的基本应用应用动能定理的流程 4、(多选)如图所示为一滑草场．某条滑道由上下两段高均为h ，与水平面倾角分别为45°和37°的滑道组成，滑草车与草地之间的动摩擦因数为μ.质量为m 的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑，经过上、下两段滑道后，最后恰好静止于滑道的底端(不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．则( ) A ．动摩擦因数μ＝67 B ．载人滑草车最大速度为 2gh 7

动能和动能定理教学设计

《动能和动能定理》教学设计西安市第五十五中学樊首望 2010年5月

《动能和动能定理》教学设计西安市第五十五中学樊首望一、设计理念：本教学设计以新课程的三维目标为依据，重视学生的学习过程，体现“以学生为主体，以教师为主导”的新型师生关系，强化情感、态度与价值观的教育，发展学生的科学素养。力图在教学中营造活跃、宽松的学习氛围，鼓励学生合作探究，为学生与学生、教师与学生的交流与合作创设更多的机会，也为教学活动中的“生成”搭建舞台。其设计特色有二，其一，密切联系实际，从特殊简单问题到一般较复杂问题的循序渐进的研究；其二，教师精心设计引导，学生自然的自主探索，推理，师生互动贯穿整个教学过程。二、教材分析： 1．内容：《动能和动能定理》是高中物理（新人教版）必修二的第七章的第7节内容。是本章教学的重点。通过前面几节的学习，学生已认识到某个力对物体做功就一定对应着某种能量的变化。而在初二学生已知道物体由于运动所具有的能叫动能。那么，物体的动能跟哪些因素有关？引起动能变化的原因是什么？就是本节要研究的内容。 2．作用：本节内容是上一节内容的一个延伸，也是下一节推导机械能守恒定律的依据，具有承前启后作用。通过本节内容的学习，既深化了对功的概念的理解，使学生对“功是能量转化的量度”有了进一步地理解。拓展了求功的思路并为用功能关系处理问题打开了思维通道。作为力学中最重要的规律之一，它的应用更是贯穿于以后的很多章节。由于动能定理适用于恒力、变力做功，应用十分广泛，所以必须使学生真正的掌握好它。三、学情分析：学生在初中阶段已学习过动能的概念，并知道运动物体的速度越大质量越大，动能就越大。而且通过前面的学习，学生已经初步掌握了“功是能量转化的量度”，知道能量的转化可以通过力做功来实现，这为“动能”“动能定理”的推导埋下了伏笔。但普通中学学生的学习积极性不高，主动性不强，注意力也不够集中，再加上他们数学基础较差，逻辑思维能力和运算能力较弱，所以我在本节课的设计中充分考虑了上述因素。四、三维目标：

动能定理典型例题

动能定理典型例题【例题】 1、一架喷气式飞机，质量m=5.0×103kg,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s=5.3×102m，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量的0.02倍（k=0.02）。求飞机受到的牵引力。 2、在动摩擦因数为μ的粗糙水平面上，有一个物体的质量为m，初速度为V1，在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移S，如图所示，试求物体的末速度V2。拓展：若施加的力F变成斜向右下方且与水平方向成θ角，求物体的末速度V2 3、一个质量为m的物体以初速度 V滑上动摩擦因数为μ的粗糙水平面上，最后静止在水平面上，求物体在水平面上滑动的位移。

4、一质量为m的物体从距地面高h的光滑斜面上滑下，试求物体滑到斜面底端的速度。拓展1：若斜面变为光滑曲面，其它条件不变，则物体滑到斜面底端的速度是多少？拓展2：若曲面是粗糙的，物体到达底端时的速度恰好为零，求这一过程中摩擦力做的功。类型题题型一：应用动能定理求解变力做功 1、一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下，从平衡位置缓慢地移Q点如图所示，则此过程中力F所做的功为（） A．mgLcos0 B．FLsinθ C．FLθ?D．(1cos). - mgLθ

2、如图所示，质量为m的物体静放在光滑的平台上，系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮由地面上以速度 V向右匀速运动的人拉着，设人从地面上由平台的边缘向右行至绳与水平方向成30 角处，在此过程中人所做的功为多少？ 3、一个质量为m的小球拴在钢绳的一端，另一端用大小为F1的拉力作用，在水平面上做半径为R1的匀速圆周运动（如图所示），今将力的大小改为F2，使小球仍在水平面上做匀速圆周运动，但半径变为R2，小球运动的半径由R1变为R 过程中拉力对小球做的功多大？ 4、如图所示，AB为1/4圆弧轨道，半径为R=0.8m，BC是水平轨道，长S=3m，BC处的摩擦系数为μ=1/15，今有质量m=1kg的物体，自A点从静止起下滑到C 点刚好停止。求物体在轨道AB段所受的阻力对物体做的功。

高一物理复习之动能定理习题课

高一物理复习之动能定理习题课一、利用动能定理求解多过程问题例1、以10m/s的初速度竖直向上抛出一个质量为0.5kg的物体，它上升的最大高度为4m，设空气对物体的阻力大小不变，求物体落回抛出点时的动能。二、利用动能定理求变力做的功例2、如图所示，一球从高出地面H米处由静止自由落下，忽略空气阻力，落至地面后并深入地下h米处停止，设球质量为m，求球在落入地面以下过程中受到的平均阻力。三、利用动能定理求解多个力做功的问题

例3、如图所示，物体置于倾角为37度的斜面的底端，在恒定的沿斜面向上的拉力的作用下，由静止开始沿斜面向上运动。F大小为2倍物重，斜面与物体的动摩擦因数为0.5，求物体运动5m时速度的大小。（g=10m/s2）课堂练习： 1、一粒子弹以700m/s的速度射入一块木块，射穿后的速度降为 500m/s，则这粒子弹能再穿过_____块同样的木块。（设木块固定，子弹受到阻力恒定）。 2、细绳一端拴着一个小球，在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，则在运动中，绳的拉力对小球做的功为。 3、质量为m的滑块沿着高为h，长为L的粗糙斜面恰能匀速下滑，在滑块从斜面顶端下滑到底端的过程中：（　） A、重力对滑块所做的功为mgh B、滑块克服阻力所做的功等于mgh C、合力对滑块所做的功为mgh D、合力对滑块所做的功不能确定 4、从高h处以相同的速度先后抛出三个质量相同的球，其中一个上抛一个下抛，另一个平抛，不计空气阻力，则从抛出到落地（　） A、重力对它们做的功相同 B、落地时它们的动能相同 C、落地时它们的速度相同 D、以上说法都不对 5、一个质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m，这时物体的速度是2m/s，分别求手对物体做的功、合力对物体做的功和物体克服重力做的功为多少（g取10m/s2）

动能定理(多过程)

1.如图5－2－12所示，AB 是倾角为θ的粗糙直轨道，BCD 是光滑的圆弧轨道，AB 恰好在B 点与圆弧相切，圆弧的半径为R .一个质量为m 的物体(可以看作质点)从直轨道上的P 点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动．已知P 点与圆弧的圆心O 等高，物体与轨道AB 间的动摩擦因数为μ.求： (1)物体做往返运动的整个过程中在AB 轨道上通过的总路程； (2)最终当物体通过圆弧轨道最低点E 时，对圆弧轨道的压力； (3)为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D ，释放点距B 点的距离L ′应满足什么条件．解析：(1)因为摩擦始终对物体做负功，所以物体最终在圆心角为2θ的圆弧上往复运动．对整体过程由动能定理得：mgR ·cos θ－μmg cos θ·s ＝0，所以总路程为s ＝R μ . (2)对B →E 过程mgR (1－cos θ)＝12 mv 2 E ① F N －mg ＝mv 2E R ② 由①②得对轨道压力：F N ＝(3－2cos θ)mg . (3)设物体刚好到D 点，则mg ＝mv 2D R ③ 对全过程由动能定理得：mgL ′sin θ－μmg cos θ·L ′－mgR (1 ＋cos θ)＝12mv 2 D ④ 由③④得应满足条件：L ′＝3＋2cos θ 2(sin θ－μcos θ) ·R .

答案：(1)R μ(2)(3－2cos θ)mg(3) 3＋2cos θ 2(sin θ－μcos θ) ·R 2．在2008年四川汶川大地震抗震救灾活动中，为转移被困群众动用了直升飞机．设被救人员的质量m＝80 kg，所用吊绳的拉力最大值F m＝1 200 N，所用电动机的最大输出功率为P m＝12 kW，为尽快吊起被困群众，操作人员采取的办法是，先让吊绳以最大的拉力工作一段时间，而后电动机又以最大功率工作，被救人员上升h＝90 m时恰好达到最大速度(g取10 m/s2)，试求： (1)被救人员刚到达机舱时的速度； (2)这一过程所用的时间．解析：(1)第一阶段绳以最大拉力拉着被救人员匀加速上升，当电动机达到最大功率时，功率保持不变，被救人员变加速上升，速度增大，拉力减小，当拉力与重力相等时速度达到最大．由P m＝ F T v m＝mgv m得v m＝P m mg ＝ 12×103 80×10 m/s＝15 m/s (2)a1＝F m－mg m ＝ 1 200－80×10 80 m/s2＝5 m/s2 匀加速阶段的末速度v1＝P m F m ＝ 12×103 1 200 m/s＝10 m/s，时间t1＝ v1 a1 ＝ 10 5 s＝2 s 上升的高度h1＝v1 2 t1＝ 10 2 ×2 m＝10 m 对于以最大功率上升过程，由动能定理得：P m t2－mg(h－h1)＝1 2 mv2m －1 2 mv21 代入数据解得t2＝ s，所以此过程所用总时间为t＝t1＋t2＝(2＋s＝ s. 答案：(1)15 m/s (2) s

2、动能定理的案例分析

高一物理导学案姓名：学号：组名： 7.7 动能和动能定理（一）预习案【学习目标】 1．理解动能的确切含义和表达式。 2．理解动能定理及其推导过程、适用范围、简单应用。 3. 会用动能定理解决简单的问题。【自主学习】（一）动能（1）定义：。（2）表达式：。（3）动能是_____量，有，无_____。单位是_______。（二）动能定理（1）定理内容：。（2）动能定理的表达式：。【预习自测】 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. 一质量为2 kg的滑块，以4 m/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4 m/s，在这段时间里水平力做的功为( ) A.0 B.8 J C.16 J D.32 J 4.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? 探究案一、动能在本章第一节，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V l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? 【巩固练习】质量10 g、以800 m/s 的速度飞行子弹和质量60 kg、以10 m/s的速度奔跑的运动员相比，哪一个的动能大？二、动能定理问题3：阅读教材，结合上面问题的结论推到动能定理的表达式。问题4：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？问题5：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6：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。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？ 1 υ 2 υ