高三一轮复习学案23 动能 动能定理一

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2023届高考一轮复习学案:三大力学观点中的三类典型题

2023届高考一轮复习学案:三大力学观点中的三类典型题

“三大力学观点”中的三类典型题学案1内容归纳:1.解动力学问题的三个基本观点(1)力的观点:运用牛顿运动定律结合运动学知识解题,可处理匀变速运动问题。

(2)能量观点:用动能定理和能量守恒观点解题,可处理非匀变速运动问题。

(3)动量观点:用动量守恒观点解题,可处理非匀变速运动问题。

2.力学中的五大规律规律公式表达=ma牛顿第二定律F合W合=ΔE k动能定理W合=m v-m vE1=E2机械能守恒定律mgh1+m v=mgh2+m vF合t=p′-p动量定理I合=Δp动量守恒定律m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′突破一“滑块—弹簧”模型模型图示模型特点(1)两个或两个以上的物体与弹簧相互作用的过程中,若系统所受外力的矢量和为零,则系统动量守恒。

(2)在能量方面,由于弹簧形变会使弹性势能发生变化,系统的总动能将发生变化;若系统所受的外力和除弹簧弹力以外的内力不做功,系统机械能守恒。

(3)弹簧处于最长(最短)状态时两物体速度相等,弹性势能最大,系统动能通常最小(完全非弹性碰撞拓展模型)。

(4)弹簧恢复原长时,弹性势能为零,系统动能最大(弹性碰撞拓展模型,相当于碰撞结束时)[典例1]两物块A、B用轻弹簧相连,质量均为2 kg,初始时弹簧处于原长,A、B两物块都以v=6 m/s的速度在光滑的水平地面上运动,质量为4 kg的物块C静止在前方,如图所示,B与C碰撞后二者会粘连在一起运动。

则下列说法正确的是()A.B、C碰撞刚结束时的共同速度为3 m/sB..弹簧的弹性势能最大时,物块A的速度为3 m/s C.弹簧的弹性势能最大值为36 JD.弹簧再次恢复原长时A、B、C三物块速度相同[练习1]如图所示,A、B、C三个木块的质量均为m,置于光滑的水平面上,B、C 之间有一轻质弹簧,弹簧的两端与木块接触但不固连,将弹簧压缩到不能再压缩时用细线把B、C紧连,使弹簧不能伸展,以至于B、C可视为一个整体。

现A以初速度v0沿B、C的连线方向朝B运动,与B相碰并黏合在一起。

高三一轮复习:动能定理

高三一轮复习:动能定理

动能定理考纲解读1. 掌握动能的概念,会求动能的变化量.2. 掌握动能定理,并能在实际问题中熟练应用.3. 能用动能定理求抛体运动、圆周运动等综合的多过程问题.基础梳理1. 动能(1) 定义:物体由于运动而具有的能叫动能.(2) 公式:Ek=_______.(3) 单位:______,1 J=1 N·m=1 kg·m2/s2.(4) 物理意义:动能是状态量,是______(填“矢量”或“标量”).2. 动能定理(1) 内容:力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中_____的变化.(2) 表达式:W=12m22v-12m21v或W=Ek2-Ek1.(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_______运动.② 既适用于恒力做功,也适用于_______做功.③ 力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以分阶段作用.【典题演示1】(多选)(2016·江都中学)质量为m的物体在水平力F的作用下由静止开始在光滑地面上运动,前进一段距离之后速度大小为v,再前进一段距离使物体的速度增大为2v,则( )A. 第二过程的速度增量等于第一过程的速度增量B. 第二过程的动能增量是第一过程动能增量的3倍C. 第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做的功D. 第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做功的2倍【典题演示2】(2015·浙江卷)如图所示,用一块长L1=1.0 m的木板在墙和桌面间架设斜面,桌面高H=0.8 m,长L2=1.5 m.斜面与水平桌面的倾角θ可在0到60°间调节后固定.将质量m=0.2 kg的小物块从斜面顶端静止释放,物块与斜面间的动摩擦因数μ1=0.05,物块与桌面间的动摩擦因数μ2,忽略物块在斜面与桌面交接处的能量损失.(重力加速度取g=10 m/s2;最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(1) 求θ角增大到多少时,物块能从斜面开始下滑.(用正切值表示)(2) 当θ增大到37°时,物块恰能停在桌面边缘,求物块与桌面间的动摩擦因数μ2.(已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)(3) 继续增大θ角,发现θ=53°时物块落地点与墙面的距离最大,求此最大距离xm .【典题演示3】(2016·沭阳中学)质量m=1 kg的物体,在水平拉力F(拉力方向与物体初速度方向相同)的作用下,沿粗糙水平面运动,经过位移4 m时,拉力F停止作用,运动到位移是8 m时物体停止,运动过程中Ek-x的图象如图所示.(取g=10 m/s2)求:(1) 物体的初速度多大?(2) 物体和水平面间的动摩擦因数为多大?(3) 拉力F的大小.【典题演示4】 如图所示,ABCD 为一竖直平面的轨道,其中BC 水平,A 点比BC 高出H=10 m,BC 长为l=1 m,AB 和CD 轨道光滑.一质量为m=1 kg 的物体,从A 点以v 1=4 m/s的速度开始运动,经过BC 后滑到高出C 点h=10.3 m 的D 点时速度为零.(取g=10 m/s 2)求:(1) 物体与BC 轨道的动摩擦因数. (2) 物体第5次经过B 点时的速度.(3) 物体最后停止的位置(距B 点).1. (2015·启东中学)子弹的速度为v,打穿一块固定的木块后速度刚好变为零.若木块对子弹的阻力为恒力,那么当子弹射入木块的深度为其厚度的一半时,子弹的速度是( )A. 2vB. 2vC. 3vD. 4v2. (2015·海南卷)如图,一半径为R 的半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端等高.质量为m 的质点自轨道端点P 由静止开始滑下,滑到最低点Q 时,对轨道的正压力为2mg,重力加速度大小为g,质点自P 滑到Q 的过程中,克服摩擦力所做的功为( ) A. 14mgR B. 13mgR C. 12mgR D. 4 mgR3. (多选)(2016·南师附中)如图所示,与水平面夹角为锐角的斜面底端A 向上有三个等间距点B 、C 和D,即AB=BC=CD,D 点距水平面高为h.小滑块以某一初速度从A 点出发,沿斜面向上运动.若斜面光滑,则滑块到达D 位置时速度为零;若斜面AB 部分与滑块有处处相同的摩擦,其余部分光滑,则滑块上滑到C 位置时速度为零,然后下滑.已知重力加速度为g,则在AB 有摩擦的情况下( )A. 从C 位置返回到A 位置的过程中,克服阻力做功为23mghB. 滑块从B 位置返回到A 位置的过程中,动能变化为零C. 滑块从C 位置返回到B 位置时的动能为13mghD. 滑块从B 位置返回到A 位置时的动能为23mgh4. (2015·新课标Ⅰ卷)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POQ 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=12mgR,质点恰好可以到达Q 点 B. W>12mgR,质点不能到达Q 点C. W=12mgR,质点到达Q 点后,继续上升一段距离 D. W<12mgR,质点到达Q 点后,继续上升一段距离5. (2015·重庆卷)同学们参照伽利略时期演示平抛运动的方法制作了如题图所示的实验装置.图中水平放置的底板上竖直地固定有M 板和N 板.M 板上部有一半径为R 的14圆弧形的粗糙轨道,P 为最高点,Q 为最低点,Q 点处的切线水平,距底板高为H.N 板上固定有三个圆环.将质量为m 的小球从P 处静止释放,小球运动至Q 飞出后无阻碍地通过各圆环中心,落到底板上距Q 水平距离为L 处.不考虑空气阻力,重力加速度为g.求:(1) 距Q 水平距离为2L的圆环中心到底板的高度.(2) 小球运动到Q 点时速度的大小以及对轨道压力的大小和方向.(3) 摩擦力对小球做的功.。

动能定理一轮复习教案

动能定理一轮复习教案

高三物理总复习—动能定理及其应用1.理解动能定理的确切含义2.熟练运用动能定理分析解决有关问题重点:1.动能定理的确切含义2.动能定理的应用难点:动能定理的应用考点点拨:1.利用动能定理求变力做功2.应用动能定理应该注意的问题3.动能定理在多过程、多体问题中的应用课前自主完成:金榜73页,主干回顾一、对动能定理的理解1.一个物体的动能变化ΔEk与合外力对物体所做功W具有等量代换关系(1)若ΔEk>0,表示合外力对物体做正功。

(2)若ΔEk<0,表示合外力对物体做负功。

(3)若ΔEk=0,表示合外力对物体做功为零。

2.动能定理公式中等号的意义(1)数量关系:即合外力所做的功与物体动能的变化具有等量代换关系.可以通过计算物体动能的变化,求合力的功,进而求得某一力的功。

(2)单位相同,国际单位都是焦耳。

(3)因果关系:合外力的功是物体动能变化的原因。

3.动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系的,一般以地面为参考系。

二、动能定理的应用1.运用动能定理须注意的问题(1)应用动能定理解题时,在分析过程的基础上无需深究物体运动过程中状态变化的细节,只需考虑整个过程的功及过程始末的动能。

(2)若过程包含了几个运动性质不同的分过程,既可分段考虑,也可整个过程考虑.但求功时,有些力不是全过程都作用的,必须根据不同的情况分别对待求出总功,计算时要把各力的功连同符号(正负)一同代入公式。

2.解题步骤(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个力的做功情况,然后求各个外力做功的代数和。

(3)明确物体在过程始末状态的动能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。

题型一应用动能定理求变力的功例1用汽车从井下提重物,重物质量为m,定滑轮高为H,如图5-2-3所示,已知汽车由A点静止开始运动至B点时的速度为v,此时轻绳与竖直方向夹角为θ.这一过程中轻绳的拉力做功多大?变式一个质量为m的小球拴在钢绳的一端,另一端施加大小为F1的拉力作用,在水平面上做半径为R1的匀速圆周运动。

学案:动能、动能定理.doc

学案:动能、动能定理.doc

不同重物下落相同高度下落€) O纸片学案:第四节动能动能定理【学习目标】1. 通过学案导学探究动能的具体表达式2. 通过实验验证合外力做功与动能变化的关系(动能定理)。

【学习重点、难点】1. 通过类比,用得到重力势能的方法来探究运动物体动能的具体表达式。

2. 设计实验验证合外力做功与动能变化的关系(动能定理)。

【学习过程】 •学习准备1. 回顾初中所学动能的概念,动能的大小与哪些物理量有关?2. 复习重力势能是怎么得出来的。

3. 复习“探究物体加速度与合外力、质量的关系”的实验。

4. 准备铅笔、刻度尺、等学习用具。

•学习过程 I [知识回顾』1. 运动的物体具有动能,动能的大小与哪些物理量有关呢?2. 做功的过程就是能量转化的过程。

重力势能是如何推导出来的。

K 探究过程』提出问题:前面我们通过重力做功找到了重力势能及其具体表达式,那我们又如何来寻找动能的 具体表达式呢?一、【理论探究】动能的具体表达式?活动1:相同重物下落不同高度下落【猜想】动能的具体表达式是什么呢?【提出方法】(学生分组讨论)如何寻找动能的具体表达式呢? 我的思路是:【得出结论】动能的具体表达式: 【我对动能的理解】 活动2:(分组抽签,抢答) 1. 动能是矢量还是标量? 2. 动能的单位是什么?1 ,3.动能一mv2可以用什么符号表示?24.动能Ek是一个状态量还是一个过程量?5.A Ek表示什么意思?6.合外力F做的功与物体动能的变化那个大?那个小?二、【实验验证】恒定外力做功与动能变化的关系(母=?所讨-『")活动3:【提出问题】我思考:用怎样的方法来验证这个规律是否正确呢?(我们分组讨论)【提出实验方案】(我们分组汇报)1:实验目的2:需要测定哪些物理量?怎么测定?3:需要注意哪些问题活动4:【实验过程】(我们小组分工合作实验)《研究合外力做功和动能变化的关系》实验探究记录表【我的理解】1.F可以代表物体所受的合力吗?2.F可以代表变力吗?即:动能定理是否可以适用于变力做功?K规律的简单应用』活动5:例:我国自制战斗机在航母上成功起降,标志着我国取得了一个新的军事里程碑。

(学案)动能和动能定理

(学案)动能和动能定理

动能和动能定理【学习目标】1.理解什么是动能;2.知道动能的定义式,会用动能的定义式进行计算;3.理解动能定理及其推导过程,知道动能定理的适用范围;4.巩固用打点计时器打下的纸带计算物体运动的即时速度;5.学习利用物理图象探究功与物体动能变化的关系。

【学习重点】动能定理及其应用。

【学习难点】对动能定理的理解和应用。

【学习过程】一、动能1.物理学中___________________________________________________叫动能。

2.动能的大小跟运动物体的___________、___________有关。

物体的_________越大,____________越大,动能就_________。

3.(1)在物理学中,物体的动能表示为:_________________。

(2)动能是_________________量,是状态量。

(3)动能的单位:与功的单位相同,在国际制中都是_________________。

例题1:关于对动能的理解,下列说法不正确的是()A.凡是运动的物体都具有动能B.动能总为正值C.一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化D.一定质量的物体,速度变化时,动能一定变化例题2:质量为1kg的物体,自由下落2s,重力做功为__________,2s末物体的动能为__________。

(g取10m/s2)。

二、恒力做功与动能改变的关系问题1:若外力对物体做功,该物体的动能总会增加吗?如果物体对外做功,该物体的动能总会减少吗?做功与动能的改变之间究竟有什么关系呢?问题7:为什么会有误差,怎样才能减小误差?本实验是否还有其他的设计?三、动能定理1.动能定理的内容:___________________________________________________。

2.公式:W=________________或W=___________其中E k2表示一个过程的末动能12mv22,E k1表示一个过程的初动能12mv12。

动能和动能定理(学案)

动能和动能定理(学案)

第四节 动能和动能定理课标定位学习目标:1.明确动能的表达式及其含义;2.会用牛顿定律结合运动学规律推导出动能定理;3.理解动能定理及其含义,并能利用动能定理解决有关问题.重点难点:对动能定理的理解及应用.基础导学一、动能的表达式1.动能:物体由于_____而具有的能.2.表达式:E k =______,其中v 是_____速度.3.动能的单位(1)国际单位是____,符号为___,与功的单位相同.(2)1 J =1 kg·m2/s2=1 N·m注意:能量有多种形式,动能是其中一种,动能与其他形式的能量之间可以相互转化.二、动能定理1.定理内容力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中_____的变化.2.表达式:W =E k2-E k1=12m v 22-12m v 21其中:(1)E k1=12m v 21表示物体的_______; (2)E k2=12m v 22表示物体的_______; (3)W 表示物体所受合力做的功,或者物体所受所有外力对物体做功的_______.3.适用范围(1)动能定理既适用于求恒力做功,也适用于求____做功.(2)动能定理既适用于直线运动,也适用于____运动.注意:动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间,应用动能定理时,只需要考虑运动过程中初末状态动能的变化量即可,因此应用动能定理处理问题有时比较方便.要点突破一、对动能概念的进一步理解1.动能是标量,只有大小没有方向,动能没有负值,与物体的速度方向无关.2.动能是状态量,具有瞬时性,物体在某一状态的动能由物体的质量和该状态下物体的速度共同决定.3.物体的动能具有相对性,由于对不同的参考系,同一物体的瞬时速度有不同值,所以在同一状态下物体的动能也有不同值.一般地如无特别说明,物体的动能均是相对于地面的.即时应用(即时突破,小试牛刀)1.关于对动能的理解,下列说法错误的是( )A .动能是机械能的一种表现形式,凡是运动的物体都具有动能B .动能总为正值C .一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化;但速度变化时,动能不一定变化D .动能不变的物体,一定处于平衡状态二、对动能定理的理解及应用1.物理意义动能定理揭示了物体动能的变化是通过外力做功的过程(即力对空间的积累)来实现的,并且通过功来量度,即外力对物体做的总功对应着物体动能的变化.若合力做正功,物体动能增加,其他形式的能转化为动能.若合力做负功,物体动能减少,动能转化为其他形式的能.动能定理的表达式中等号的意义是一种因果关系,表明了数值上是相等的,并不意味着“功就是动能增量”,也不是“功转变成动能”,而是“功引起物体动能的变化”.2.应用动能定理时应注意的问题(1)动能定理是标量式,式中的v是相对于同一参考系,一般指相对于地面.(2)对单一物体的单一过程,W指合外力做的功.若对某一过程的不同阶段,物体受力情况发生变化,则W 应是所有外力所做的总功,即各力做功的代数和.(3)若研究对象是由两个以上的物体组成的系统,则对整个系统来讲,W还应包括系统内力做功,这种情况下,E k2-E k1为整个系统动能的变化.(4)该式不仅适用于恒力做功,也适用于变力做功.(5)该式不仅适用于直线运动,也适用于曲线运动.3.动能定理的应用步骤(1)明确研究对象及所研究的物理过程.(2)对研究对象进行受力分析,并确定各力所做的功,求出这些力的功的代数和.(3)确定始、末态的动能(未知量用符号表示),根据动能定理列出方程W总=E k2-E k1.(4)求解方程,分析结果.即时应用(即时突破,小试牛刀)2.一质量为m的滑块,以速度v在光滑水平面上向左滑行,从某一时刻起,在滑块上作用一向右的水平力,经过一段时间后,滑块的速度变为-2v(方向与原来相反),在这段时间内,水平力所做的功为()A.32m v2B.-32m v2 C.52m v2 D.-52m v2典例精析题型一用动能定理求解变力做的功例一一质量为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P点很缓慢地移动到Q点,如图7-7-1所示,则力F所做的功为()图7-7-1A.mgl cosθB.Fl sinθC.mgl(1-cosθ) D.Fl cosθ【思路点拨】因为是一缓慢过程,故小球时刻处于平衡状态,所以力F为一变力,无法利用功的定义式求解,但可应用动能定理求解.【方法总结】利用动能定理求变力做的功时,可先把变力的功用字母W表示出来,再结合物体动能的变化进行求解.变式训练1(2011年高考江苏卷)如图7-7-2所示,演员正在进行杂技表演.由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于()图7-7-2A.0.3 J B.3 JC.30 J D.300 J题型二动能定理的灵活应用例二将质量m=2 kg的金属小球从离地面H=2 m的高处由静止释放,落入泥潭并陷入泥中h=5 cm深处,不计空气阻力,g取10 m/s2.求泥潭对金属小球的平均阻力大小.图7-7-3【思路点拨】解答本题时应把握以下三点:(1)明确小球的运动分为两个阶段.(2)分析小球在两个阶段的受力情况.(3)优先选用动能定理解答本题.【方法总结】从本例提供的三种解法可以看出,在不涉及加速度和时间的问题中,应用动能定理求解比应用牛顿第二定律与运动学公式求解简单得多;而对物体运动的全过程应用动能定理,则往往要比分段应用动能定理显得更为简捷.因此在应用牛顿运动定律和动能定理时优先选用动能定理.变式训练2以初速度v1竖直上抛一个质量为m的物体,落回到抛出点的速度大小为v2,如果上升和下降过程中受到的空气阻力大小恒定,求物体能上升的最大高度.。

高考一轮复习--动能定理及其应用一

高考一轮复习--动能定理及其应用一

动能定理及其应用一类别内容知识点1 知道动能的概念及定义式,会比较、计算物体的动能.。

2 理解动能定理的含义及适用范围3 掌握利用动能定理求变力的功的方法4 能灵活应用动能定理分析问题能力点 1 理解和掌握状态量和过程量它们之间的对应关系 2能合理利用转换法求变力的功【知识进阶】 1. 知识图谱运动状态量位置状态量机械能状态量的和动能 E = mv 21KP上述描述物体运动的物理量中,属于状态量和过程量的分别有哪些?建立状态量和过程量的关系要注意哪些问题? 【能力进阶】一、标矢性——动能例题1.(多选)一物块绕着圆盘边缘以速度v 做圆周运动,下列说法正确的是( )A .公式E k =12mv 2中的速度v 一般是物体相对于地面的速度B .动能的大小由物体的质量和速率决定,与物体运动的方向无关C .一定质量的物体动能变化时,速度一定变化,但速度变化时,动能不一定变化D .动能不变的物体,一定处于平衡状态二、状态量和过程量的关系——动能定理例题2.粗糙的1/4圆弧的半径为0.45m ,有一质量为0.2kg 的物体自最高点A 从静止开始下滑到圆弧最低点B 时,然后沿水平面前进0.4m 到达C 点停止. 设物体与轨道间的动摩擦因数为0.5 (g = 10m/s 2),求: (1)物体到达B 点时的速度大小.(2)物体在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功变式:如图所示,光滑斜面的顶端固定一弹簧,一物体向右滑行,并冲上固定在地面上的斜ABC面.设物体在斜面最低点A的速度为v,压缩弹簧至C点时弹簧最短,C点距地面高度为h,则从A到C的过程中弹簧弹力做功多大?三、本章所用研究方法1.转换法-----求变力的功例题3.如图所示,质量为m的物块与水平转台间的动摩擦因数为μ,物块与转轴相距R,物块随转台由静止开始转动.当转速增至某一值时,物块即将在转台上滑动,此时转台已开始匀速转动,在这一过程中,摩擦力对物块做的功的大小?(假设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)变式:质量为m的小球被系在轻绳一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,如图所示,运动过程中小球受到空气阻力的作用.设某一时刻小球通过轨道的最低点,此时绳子的张力为7mg,在此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周恰好能通过最高点,则在此过程中小球克服空气阻力所做的功?A. 52mgR B. 3mgR C. 7mgR D.12mgR2.图像法——速度(v)-时间(t)图像、位移(x)-时间(t)图像例题4.从地面竖直向上抛出一只小球,小球运动一段时间后落回地面.忽略空气阻力,该过程中小球的动能E k与时间t的关系图象是()A B C D变式:一小物块沿斜面向上滑动,然后滑回到原处.物块初动能为E k0,与斜面间的动摩擦因数不变,则该过程中,物块的动能E k与位移x关系的图线是()A B C D【进阶练习】(限时10分钟)1.质量为2 kg的物体A以5 m/s的速度向北运动,另一个质量为0.5 kg的物体B以10 m/s的速度向西运动,则下列说法正确的是( )A .E k A =E kB B .E k A >E k BC .E k A <E k BD .因运动方向不同,无法比较动能2.一人用力踢质量为1 kg 的静止足球,使足球以10 m/s 的水平速度飞出,设人踢足球的平均作用力为200 N ,足球在水平方向滚动的距离为20 m ,则人对足球做的功为(g 取10 m/s 2)( )A .50 JB .200 JC .4 000 JD .6 000 J3.甲、乙两车汽车的质量之比m 1∶m 2=2∶1,它们刹车时的初动能相同,若它们与水平地面之间的动摩擦因数相同,则它们滑行的距离之比s 1∶s 2等于( )A .1∶1B .1∶2C .1∶4D .4∶14.质量m =10 kg 的物体只在变力F 作用下沿水平方向做直线运动,F 随坐标x 的变化关系如图所示。

高三总复习动能和动能定理导学案

高三总复习动能和动能定理导学案

年级:高三 学科:物理 班级: 学生姓名: 制作人: 不知名 编号:2023-31第2讲 动能和动能定理学习目标:理解动能和动能定理。

2、能用动能定理解释生产生活中的现象。

预学案1、动能(1)定义:物体由于______而具有的能。

(2)公式:______________。

(3)动能是______,只有正值,动能与速度方向______。

(4)动能是状态量,因为v 是瞬时速度。

(5)相对性:由于速度具有_______,所以动能也具有相对性。

(6)动能的变化量:物体_____与__________之差,即ΔE k =12m v 22-12m v 12。

动能的变化是过程量2、动能定理探究案探究一:动能和动能的变化。

总复习大本P 96 通关题组1、2、3、4。

探究二:动能定理的应用 (单体单过程、单体多过程、多体多过程)。

总复习大本P 97 典例1、典例2、典例3、多维训练1、2、3。

探究三:动能定理与图像问题综合。

总复习大本P 99典例4、典例5、多维训练1、2、3。

检测案1、从地面竖直向上抛出一只小球,小球运动一段时间后落回地面。

忽略空气阻力,该过程中小球的动能E k与时间t的关系图像是()2、(2022·广州模拟)将一乒乓球竖直向上抛出,乒乓球在运动过程中,它的动能随时间变化的关系的图线如图所示。

已知乒乓球运动过程中,受到的空气阻力与速率平方成正比,重力加速度为g。

则乒乓球在整个运动过程中加速度的最小值、最大值为()A.0,4gB.0,5gC.g,4gD.g,5g3、在大型货场,常通过斜面将货物送上货车,这个过程简化为如图所示模型:固定光滑斜面的倾角为 ,质量为m的货物,在沿斜面向上的恒力F作用下,由静止开始从斜面的底端向上做匀加速直线运动,经时间t货物运动至斜面E点(图中未标出),然后撤去外力F,再经过时间t3货物速度减为零。

已知外力F做的功为400 J,则撤去外力F时货物的动能为()A.75 JB.85 JC.100 JD.110 J4、(2021·湖北选择考)如图(a)所示,一物块以一定初速度沿倾角为30°的固定斜面上滑,运动过程中摩擦力大小f恒定,物块动能E k与运动路程s的关系如图(b)所示。

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学案二十三动能动能定理(一)
一.动能
l .物体由于运动而具有的能叫动能.其表达式为:22
1mv E k =。

国际单位:焦耳(J). 2.对动能的理解
(1)动能是一个状态量,它与物体的运动状态对应。

动能是标量,它只有大小,没有方向,
而且物体的动能总是大于等于零,不会出现负值.
(2)动能是相对的,它与参照物的选取密切相关.如行驶中的汽车上的物品,对汽车上的
乘客,物品动能是零;但对路边的行人,物品的动能就不为零。

二.动能定理
1.表述:外力对物体所做的总功,等于物体动能的变化量.
2.动能定理的数学表达式为:21222
121mv mv W -=总 3.动能定理应用要点
(1)外力对物体所做的总功,既等于合外力做的功,也等于所有外力做功的代数和。

(2)不管是否恒力做功,也不管是否做直线运动,该定理都成立;对变力做功,应用动能
定理更方便、更迅捷。

(3)动能定理涉及一个过程,两个状态。

所谓一个过程是指做功过程,应明确该过程各外
力所做的总功,若物体运动过程中包括几个物理过程,物体的运动状态、受力情况等均发生变化,因此在考试外力做功时,可以分段考虑,也可视全过程为一个过程;两个状态是指初末两个状态的动能。

(4)动能定理只对惯性参考系成立,表达式中每一物体的速度都应相对于同一参考系,这
个参考系一般是地球.
(5)动能定理解题,由于它不涉及运动过程中的加速度、时间和中间状态的速度,一般比
应用牛顿第二定律结合运动学公式解题要简便且应用范围更广,即可解直线运动,又可解曲线运动;即能解匀变速运动,又能解非匀变速运动.
4.应用动能定理解题的步骤
(1)确定研究对象和研究过程。

研究对象既可以是单个物体,也可以是系统。

如果是单个
物体,只要考虑所有外力做的功;*(如果是系统,则要考虑系统内、外所有力做的功。


(2)对研究对象进行受力分析。

并确定各力的做功情况。

(3)写出该过程中合外力做的功,或分别写出各个力做的功(注意功的正负)。

如果研究过
程中物体受力情况有变化,要分别写出该力在各个阶段做的功。

(4)写出物体的初、末动能。

(5)按照动能定理列式求解。

【典型例题】
类型一:动能定理的应用
例1、已知气流速率为v ,密度为ρ,吹到横截面积为S 的风车上后,气流动能
的50%可转化为电能,求气流发电的功率P .
例2、如图所示,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= l.7m质量为m=0.1M的子弹以v0=180 m / s 的速度水平射向木块,当子
=9m / s (此过
弹以v=90m /s的速度水平射出时,木块的速度为v
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l = 1.6 m,求:
(1)木块对子弹所做的功W l和子弹对木块所做的功W2 ;
(2)木块与台面间的动摩擦因数μ。

针对训练1:(2005 年上海)如图所示,某滑板爱好者在离地
h=18m高的平台上滑行,水平离开A 点后落在水平地面的B 点,
其水平位移l l=3m.着地时由于存在能量损失.着地后水平速度变
为v = 4m/s .并以此为初速度沿水平地面滑l2=8 m后停止,已知人
与滑板的总质量m=60 kg求:
(1)人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力大小;
(2)人与滑板离开平台时的水平初速度(空气阻力忽略不计,g 取10m / s2)
例3、物体从高出地面H米处由静止自由落下,不考虑空气阻力,落至地面进入沙坑
h米停止,如图所示,求物体在沙坑中受到的平均阻力是其重力的多少倍.
针对训练2:如图所示,物块m从高为h斜面上滑下,又在同样材料的水平面上
滑行s后静止,已知斜面倾角为θ,物块由斜面到水平面时圆滑过渡,求物块与接
触面间的动摩擦因数。

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