动能和动能定理学案及练习
高中物理 7.7 动能和动能定理学案新人教版必修

高中物理 7.7 动能和动能定理学案新人教版必修【学习目标】1、理解动能的概念,掌握动能的计算式、2、理解动能定理、3、应用动能定理解决实际问题、【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、【知识回顾】做功的计算【自主学习】一、动能1、动能的概念是什么?物体的动能大小与哪些因素有关?2、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v1增大到v2,如图所示、试用牛顿运动定律和运动学公式,推导出这个过程中力F做的功W与v1、v2的关系?3、动能用什么符号表示?动能表达式是什么?动能单位是什么?4、动能是标量还是矢量?动能有正负之分吗?5、请你估算自己百米冲刺时的动能二、动能定理1、动能定理的公式是什么?动能定理的内容是什么?2、如果物体受到几个力的作用,动能定理中的W表示什么?3、怎样求合力的功?4、动能定理的适用范围?【合作学习】一、动能怎样由W= 这个式子引出“”为动能的表达式?二、动能定理W=,,可以写成 W=Ek2—Ek1,其中Ek2表示一个过程的末动能,Ek1表示一个过程的初动能、上式表明什么问题呢?请你用文字叙述一下、小组讨论并回答以下两个问题(根据动能定理公式)1、当外力做正功时,动能增大还是减小?动能变化量与外力做功有什么关系?2、当外力做负功时,动能增大还是减小?动能变化量与外力做功有什么关系?例题1、一架喷气式飞机质量为5、0Xl03kg,起飞过程中从静止开始滑跑、当位移达到l=5、3X102m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、请同学们把具体的解答过程写出来、(g取10m/s2)小组讨论总结用动能定理解决问题的一般步骤、例题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、【当堂达标】1、下列几种情况中,甲、乙两物体的动能相等的是( )A、甲的速度是乙的2倍,乙的质量是甲的2倍B、甲的质量是乙的2倍,乙的速度是甲的2倍C、甲的质量是乙的4倍,乙的速度是甲的2倍D、以上说法都不对2、一物体在水平恒力F的作用下移动距离l,第一次在有摩擦的水平地面上,第二次在光滑的水平面上。
高中物理 第八章 机械能守恒定律 第3节 动能和动能定理教案习题(含解析)新人教版必修2-新人教版高

第3节 动能和动能定理1.动能的表达式 (1)表达式:□01E k =12mv 2。
(2)动能是□02标量,单位与功的单位相同,在国际单位制中都是□03焦耳。
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□04动能的变化。
(2)表达式 ①□05W =E k2-E k1。
②□06W =12mv 22-12mv 21。
(3)对动能定理的理解①动能定理中力与物体做的功W 为□07合力做的功,等于各个力做功的□08代数和。
②动能定理不仅适用于□09恒力做功和□10直线运动的情况,也适用于□11变力做功和□12曲线运动的情况。
③动能定理不涉及物体运动过程中的□13加速度和□14时间,处理问题比较方便。
④合力做正功时,物体的动能□15增加;合力做负功时,物体的动能□16减少。
典型考点一 对动能的理解1.(多选)关于对动能的理解,下列说法中正确的是( ) A .动能是能的一种表现形式,凡是运动的物体都具有动能B .动能总为正值,但对于不同的参考系,同一物体的动能大小是不同的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 答案 ABC解析动能是由于物体运动而具有的能量,所以运动的物体就有动能,A正确;由于E k=12mv2,而v与参考系的选取有关,B正确;由于速度是矢量,一定质量的物体,当速度方向变化,而大小不变时,动能并不改变,而当动能变化时,速度大小一定变化,即速度一定变化,C正确;做匀速圆周运动的物体动能不变,但并不处于平衡状态,平衡状态指合力为零,D错误。
2.(多选)一质量为0.1 kg的小球,以5 m/s的速度在光滑水平面上匀速运动,与竖直墙壁碰撞后以原速率反弹,若以弹回的速度方向为正方向,则小球碰墙过程中的速度变化和动能变化分别是( )A.Δv=10 m/s B.Δv=0C.ΔE k=1 J D.ΔE k=0答案AD解析小球速度变化Δv=v2-v1=5 m/s-(-5 m/s)=10 m/s,小球动能的变化量ΔE k=12mv22-12mv21=0。
学案3:8.3动能和动能定理

8.3 动能和动能定理学习目标1、知道动能的符号、单位和表达式,会根据动能的表达式计算运动物体的动能。
2、能从牛顿第二定律与运动学公式导出动能定理,理解动能定理的意义。
3、能用动能定理解释生产、生活中的现象。
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所做的功。
重点难点1、理解动能及其表达式(重点)2、理解动能定理的表达式,求解力与位移(重点)3、理解影响动能变化的因素(难点)4、理解动能定理的适用条件,应用动能定理解题的步骤(难点)自主探究一、动能的表达式 在物理学中就用这个量212m v 表示物体的动能,用符号k E 表示。
于是我们说质量为m 的物体,以速度v 运动时的动能是212k E m =v ,动能是__________,它的单位与功的单位相同,在国际单位之中都是焦耳,这是因为1kg (m/s )2=1N·m=1J 。
二、动能定理1.在得到动能的表达式后,22211122m m -v v 可以写成21k k W E E =-,其中2k E 表示一个过程的_________,1k E 表示这个过程的___________。
这个关系式表明,力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中_____________。
这个结论叫做动能定理。
2.动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间。
因此用它处理问题常常比较方便。
合力做正功时,物体的动能__________;合力做负功时,物体的动能___________。
例1:对于质量不变的物体而言,对其具有的动能的分析正确的是( )A.该物体动能大小与参考系的选择有关B.如果物体的速度改变,则该物体的动能一定改变C.如果该物体速度的方向不变,则该物体的动能一定 不变D.如果该物体速度的大小不变,则该物体的动能一定不变解析:因v 的大小与参考系的选取有关,故动能的大小也与参考系的选取有关,A 正确;速度是矢量,速度变化时可能只有方向变化,而大小不变,动能是标量,所以速度只有方向变化时,动能可以不变,BC 错误,D 正确,故选AD 。
《动能和动能定理》教案

《动能和动能定理》教案《动能和动能定理》教案(通用4篇)《动能和动能定理》教案篇1课题动能动能定理教材内容的地位动能定理是功能关系的重要体现,是推导机械能守恒定律的依据,因此是本章的重中之重。
在整个经典物理学中,动能定理又与牛顿运动定律、动量定理并称为解决动力学问题的三大支柱。
也是每年高考必考内容。
因此学好动能定理对每个学生都尤为重要。
--思路导入新课──探究动能的相关因素(定性)──探究功与动能的关系(推理、演绎)──验证功和能的关系──巩固动能定理教学目标知识与技能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.培养学生探究过程中获取知识、分析实验现象、处理数据的能力。
过程与方法1.设置问题启发学生的思考,让学生掌握解决问题的思维方法。
2.探究和验证过程中掌握观察、总结、用数学处理物理问题的方法。
3.经历科学规律探究的过程、认识探究的意义、尝试探究的方法、培养探究的能力。
情感态度与价值观1.通过动能定理的推导演绎,培养学生的科学探究的兴趣。
2.通过探究验证培养合作精神和积极参与的意识。
3.用简单仪器验证复杂的物理规律,培养学生不畏艰辛敢于进取的精神。
4.领略自然的奇妙和谐,培养好奇心与求知欲使学生乐于探索。
教学重点1.动能的概念,动能定理及其应用。
2.演示实验的分析。
教学难点动能定理的理解和应用教学资源学情分析学生在初中对动能有了感性认识,在高中要定量分析。
高中生的认识规律是从感性认识到理性认识,从定性到定量。
前期教学状况、问题与对策通过前几节的学习,了解了功并能进行简单的计算初步了解了功能关系。
对物体做的功与其动能的具体关系还不清楚,这就是本节重点解决的问题。
教学方式启发式、探究式、习题教学法、类比法教学手段多媒体课件辅助教学教学仪器斜面、物块、刻度尺、打点计时器、铁架台、纸带动能与质量和速度有关验证动能定理--环节教师活动学生活动设计意图导入新课提问:能的概念功和能的关系引导学生回顾初中学习的动能的概念动能和什么因素有关,动能和做功的关系。
动能和动能定理学案2

22/111s m kg m N J ⋅=⋅=动能和动能定理学案【课前准备】:物体在动力作用下运动,动力做_____功,物体的速度________,动能________; 物体在阻力作用下运动,阻力做_____功,物体的速度________,动能________; 做功对应能量的变化,外界对物体做了多少正功,物体的动能就应该________多少。
【探究一】:在光滑水平面上一质量为m 的物体,保持静止状态,此时动能是多少?人以恒定水平推力作用,使物体发生一段位移,得到速度v(如图1),物体获得了多少动能? 这个过程中人做了多少功?1.表达式 ______________________2.动能是标量,还是矢量?3.国际单位是_________,符合__________。
例题1:质量为10g 、以800m/s 速度飞行的子弹,与质量为60kg 、以10m/s 的速度奔跑的运动员,两者相比,哪一个动能大?【探究二】:在光滑水平面上一质量为m 的物体,初速度为v 1, 人以恒定的水平推力F 作用在物体上,物体发生一段位移s ,得到速度v 2(如图),这个过程中人做了多少功?物体的动能改变了多少?二者大小关系怎样?⑴内容:合力所做的功等于物体动能的变化。
⑵公式:W 合=E k2-E k1=ΔE k即: k E mv mv W ∆=-=21222121总W 合表示______________,用E k1表示_____________,用E k2表示_______________。
例2、一架喷气式飞机,质量m=5.0×103kg ,起飞过程由静止开始滑跑。
当位移达到x =5.8×102m 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量的0.02倍。
求飞机受到的牵引力。
(注意解题步骤及规范性!)例3、一辆质量为m 、速度为v 0的汽车关闭发动机后在水平地面上滑行了距离l 后停了下来。
动能和动能定理(解析版)--高一物理专题练习(内容+练习)

动能和动能定理--高一物理专题练习(内容+练习)一、动能的表达式1.表达式:E k=12m v2.2.单位:与功的单位相同,国际单位为焦耳,符号为J.3.标矢性:动能是标量,只有大小,没有方向.二、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动能的变化.2.表达式:W=12m v22-12m v12.如果物体受到几个力的共同作用,W即为合力做的功,它等于各个力做功的代数和.3.动能定理既适用于恒力做功的情况,也适用于变力做功的情况;既适用于直线运动,也适用于曲线运动.三.对动能定理的理解(1)在一个过程中合外力对物体做的功或者外力对物体做的总功等于物体在这个过程中动能的变化.(2)W与ΔE k的关系:合外力做功是物体动能变化的原因.①合外力对物体做正功,即W>0,ΔE k>0,表明物体的动能增大;②合外力对物体做负功,即W<0,ΔE k<0,表明物体的动能减小;如果合外力对物体做功,物体动能发生变化,速度一定发生变化;而速度变化动能不一定变化,比如做匀速圆周运动的物体所受合外力不做功.③如果合外力对物体不做功,则动能不变.(3)物体动能的改变可由合外力做功来度量.一、单选题1.如图所示,在光滑水平面上小物块在水平向右恒力1F作用下从静止开始向右运动,经时间t撤去1F,同时在小物块上施加水平向左的恒力2F,再经2t物块回到出发点,此时小物块的动能为k E,则以下说法正确的是()A .2145F F =B .12F F =C .1F 做的功为k49E D .2F 做功的为kE 【答案】C【解析】AB .设第一阶段的加速度为1a ,第二阶段的加速度为2a ,从静止出发到回到出发点对两个阶段列方程22112112422a t a t t a t ⎛⎫=-⋅- ⎪⎝⎭解得1254a a =根据牛顿第二定律得2154F F =故AB 错误;CD .由于12:4:5F F =所以二者做功之比为12:4:5W W =二者做功之和等于k E ,所以1F 做的功为k 49E ,2F 做的功为k 59E ,故C 正确,D 错误。
(2019人教版)高中物理必修第二册:8.3动能和动能定理 学案
8.3动能和动能定理学案1.知道动能的表达式和单位,会根据动能的表达式计算物体的动能。
2.能用牛顿第二定律、运动学公式结合做功公式导出动能的表达式及动能定理,理解动能定理的含义。
3.能应用动能定理解决相关问题。
1.动能的表达式(1)表达式:E k=□0112m v2。
(2)动能是□02标量,单位与功的单位相同,在国际单位中都是□03焦耳,1 J =□041_kg·m2·s-2。
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□05动能的变化。
(2)表达式:W=□06E k2-E k1。
(3)适用范围:既适用于恒力做功也适用于□07变力做功;既适用于直线运动也适用于□08曲线运动。
判一判(1)合力为零,物体的动能一定不会变化。
()(2)合力不为零,物体的动能一定会变化。
()(3)物体动能增加,则它的合外力一定做正功。
()提示:(1)√合力为零,则合力的功为零,根据动能定理,物体的动能一定不会变化。
(2)×合力不为零,合力做功可能为零,此时物体的动能不会变化。
例如做匀速圆周运动的物体。
(3)√根据动能定理可知,物体动能增加,它的合力一定做正功。
想一想1.人造卫星绕地球做匀速圆周运动,在卫星的运动过程中,其速度是否变化?其动能是否变化?提示:速度变化,动能不变。
卫星做匀速圆周运动时,其速度方向不断变化,由于速度是矢量,所以速度是变化的;运动时其速度大小不变,所以动能大小不变,由于动能是标量,所以动能是不变的。
2.在同一高度以相同的速率将手中的小球以上抛、下抛、平抛三种不同方式抛出,落地时速度、动能是否相同?提示:重力做功相同,动能改变相同,末动能、末速度大小相同,但末速度方向不同。
3.骑自行车下坡时,没有蹬车,车速却越来越快,动能越来越大,这与动能定理相矛盾吗?提示:不矛盾。
人没蹬车,但合力却对人和车做正功,动能越来越大。
课堂任务 对动能、动能定理的理解仔细观察下列图片,认真参与“师生互动”。
《动能和动能定理》学案
《8.3 动能和动能定理》学案
合作探究
探究一:动能表达式
①在光滑的水平面上有一个质量为m的物体,在与运动方向相同的水平恒力的作用下发生一段位移,速度由v1增加到v2,求这个过程中该力所做的功。
动能表达式:,单位:,是量。
动能定理:
1、内容:
2、公式:
探究二:“力”指哪个力
②质量为m 的物体在光滑水平面上,受与运动方向相同的恒力F 的作用下发生一段位移l ,速度从v1 增加到v2,求力做功与物体动能变化量间的关系。
③质量为m 的物体在水平粗糙面上受到摩擦力F f的作用下发生一段位移l,速度从v1减小到v2,求力做功与物体动能变化量间的关系。
类型三:质量为m 的物体在与运动方向相同的恒力F 的作用下,沿粗糙水平面运动了一段位移l ,受到的摩擦力为F f,速度从v1变为v2,求力做功与物体动能变化量间的关系。
●规律总结
“力”指的是。
动能定理表述:
适用范围:
●例题精析
【例1】一架喷气式飞机,质量m为7.0×104 kg,起飞过程中从静止开始滑跑。
当位移l达到2.5×103m 时,速度达到起飞速度80 m/s。
在此过程中,飞机受到的平均阻力是飞机所受重力的1/50。
g取10 m/s2,求飞机平均牵引力的大小。
●方法总结。
高考物理一轮练习动能和动能定理导学案
第五章 机械能【课 题】§5.2 动能与动能定理【学习目标】理解动能定理及应用.【知识要点】1.动能:物体由于________________而具有旳能.①E k =mv 2/2 单位 :焦耳〔J 〕,②动能是标量,是状态量.③动能具有相对性,其大小与参考系选取有关,2.物体动能旳变化:ΔE k =12mv 22-12mv 213.动能定理(1)内容:力在一个过程中对物体所做旳功,等于物体在这个过程中____________,叫动能定理.(2)动能定理旳表达式_________________________________.4.对动能定理旳理解(1)W 合是物体所受合外力(包括重力、电场力、磁场力、弹力、摩擦力等)对物体做功旳代数与,特别注意功旳正、负.也可以先求合外力,再求合外力旳功.(2)动能定理既适用于物体做直线运动,也适用于物体做_________运动.既适用于恒力做功旳过程.也适用于_________做功旳过程,既可以分段列式,也可以对整体过程列式求解.(3) 动能定理旳计算式为标量式,v 为相对同一参照系旳速度.动能定理中旳位移及速度,一般都是相对地球而言旳.(4)假设物体运动全过程中包含几个不同过程,应用动能定理时可以分段考虑,也可以将全过程作为一个整体来处理.5.应用动能定理解题旳一般思路与步骤:①找对象:通常是单个物体.②作二分析:_______分析;__________分析.③确定各力做功.④建方程.【典型例题】一、动能定理旳理解及应用【例题1】如下图,用恒力F使一个质量为m旳物体由静止开场沿水平地面移动旳位移为l,力F跟物体前进旳方向旳夹角为α,物体与地面间旳动摩擦因数为μ,求:(1)力F对物体做功W旳大小;(2)地面对物体旳摩擦力F f旳大小;(3)物体获得旳动能E k.【例题2】如下图,质量m=1 kg旳木块静止在高h=1.2 m旳平台上,木块与平台间旳动摩擦因数μ=0.2,用水平推力F=20 N,使木块产生位移l1=3 m时撤去,木块又滑行l2=1 m时飞出平台,求木块落地时速度旳大小?二、利用动能定理求变力旳功【例3】如下图,质量为m旳小球用长为L旳轻质细线悬于O点,与O点处于同一水平线上旳P点处有一个光滑旳细钉,OP=L/2,在A点给小球一个水平向左旳初速度v0,发现小球恰能到达跟P点在同一竖直线上旳最高点B.那么:(1)小球到达B点时旳速率?(2)假设不计空气阻力,那么初速度v0为多少?(3)假设初速度v 0=3 gL ,那么在小球从A 到B 旳过程克制空气阻力做了多少功?三、用动能定理求解多过程问题【例4】 如下图是某公司设计旳“2009”玩具轨道,是用透明旳薄壁圆管弯成旳竖直轨道,其中引入管道AB 及“200”管道是粗糙旳,AB 是与“2009”管道平滑连接旳竖直放置旳半径为R =0.4 m 旳14圆管轨道,AB 圆管轨道半径与“0”字型圆形轨道半径一样.“9”管道是由半径为2R 旳光滑14圆弧与半径为R 旳光滑34圆弧以及两段光滑旳水平管道、一段光滑旳竖直管道组成,“200”管道与“9”管道两者间有一小缝隙P.现让质量m =0.5 kg 旳闪光小球(可视为质点)从距A 点高H =2.4 m 处自由下落,并由A 点进入轨道AB ,小球到达缝隙P 时旳速率为v =8 m /s ,g 取10 m /s 2.求:(1)小球通过粗糙管道过程中克制摩擦阻力做旳功;(2)小球通过“9”管道旳最高点N 时对轨道旳作用力;(3)小球从C 点离开“9”管道之后做平抛运动旳水平位移.【能力训练】1.质量不等,但有一样动能旳两物体,在动摩擦因数一样旳水平地面上滑行直到停顿,那么以下说法中正确旳有( )A .质量大旳物体滑行距离大B .质量小旳物体滑行距离大C .质量大旳物体滑行时间长D .两物体滑行时间一样2.(2021·东莞模拟)如下图,质量为m 旳物块,在恒力F 旳作用下,沿光滑水平面运动,物块通过A 点与B 点旳速度分别是v A 与v B ,物块由A 点运动到B 点旳过程中,力F 对物块做旳功W 为( )A .W>12mv 2B -12mv 2AB .W =12mv 2B -12mv 2AC .W =12mv 2A -12mv 2BD .由于F 旳方向未知,W 无法求出3.(2021·江门模拟)起重机将物体由静止举高h 时,物体旳速度为v ,以下各种说法中正确旳是(不计空气阻力)( )A .拉力对物体所做旳功,等于物体动能与势能旳增量B .拉力对物体所做旳功,等于物体动能旳增量C .拉力对物体所做旳功,等于物体势能旳增量D .物体克制重力所做旳功,大于物体势能旳增量4.如下图,质量为M 、长度为L 旳木板静止在光滑旳水平面上,质量为m 旳小物体(可视为质点)放在木板上最左端,现用一水平恒力F 作用在小物体上,使物体从静止开场做匀加速直线运动.物体与木板之间旳滑动摩擦力为F f .当物体滑到木板旳最右端时,木板运动旳距离为x ,那么在此过程中( )A .物体到达木板最右端时具有旳动能为(F -F f )〔L+x 〕B .物体到达木板最右端时,木板具有旳动能为F f xC .物体克制摩擦力所做旳功为F f LD .物体与木板增加旳机械能为Fx5.(2021.天星调研)如下图,质量为m 旳物块在水平恒力F 旳推动下,从山坡(粗糙)底部旳A 处由静止起运动至高为h 旳坡顶B 处,获得旳速度为v ,AB 之间旳旳是( )A .物块克制重力所做旳功是mghB .合外力对物块做旳功是12mv 2C .推力对物块做旳功是12mv 2+mghD .阻力对物块做旳功是12mv 2+mgh -Fx6.(2021·东北三校联合模拟)如下图,长为L 旳长木板水平放置,在木板旳A 端放置一个质量为m 旳小物块.现缓慢地抬高A端,使木板以左端为轴转动,当木板转到与水平面旳夹角为α时小物块开场滑动,此时停顿转动木板,小物块滑到底端旳速度为v ,那么在整个过程中( )A.支持力对物块做功为0B.持力对小物块做功为mgL sin αC.摩擦力对小物块做功为mgL sin αD.滑动摩擦力对小物块做功为12mv 2-mgL sin α7.(2021·南京模拟)如下图,小木块可以分别从固定斜面旳顶端沿左边或右边由静止开场滑下,且滑到水平面上旳A 点或B 点停下.假定小木块与斜面及水平面间旳动摩擦因数一样,斜面与水平面平缓连接,图中水平面上旳O 点位于斜面顶点正下方,那么( )A .距离OA 小于OB B .距离OA 大于OBC .距离OA 等于OBD .无法作出明确判断8质量为m 旳物体静止在粗糙旳水平地面上,假设物体受水平力F 旳作用从静止起通过位移l 时旳动能为E k 1,当物体受水平力2F 作用,从静止开场通过一样位移l ,它旳动能为E k 2,那么( )A .E k 2=E k 1B .E k 2=2E k 1C .E k 2>2E k 1D .E k 1<E k 2<2E k 19.如下图,质量为m 旳钢珠从高出地面h 处由静止自由下落,落到地面进入沙坑h 10停顿,那么(1)钢珠在沙坑中受到旳平均阻力是重力旳多少倍?(2)假设让钢珠进入沙坑h/8,那么钢珠在h 处旳动能应为多少?设钢珠在沙坑中所受平均阻力大小不随深度改变.10.(2021·北京西城抽样测试)如下图,轨道ABC 被竖直地固定在水平桌面上,A 距离水平地面高H =0.75 m ,C 距离水平地面高h =0.45 m .一质量m =0.10 kg 旳小物块自A 点从静止开场下滑,从C 点以水平速度飞出后落在水平地面上旳D 点.现测得C 、D 两点旳水平距离为l =0.60 m .不计空气阻力,取g =10 m /s 2.求:(1)小物块从C 点运动到D 点经历旳时间;(2)小物块从C 点飞出时速度旳大小;(3)小物块从A 点运动到C 点旳过程中克制摩擦力做旳功. 例题答案:例题1(1)物体在F 旳作用下,发生位移l ,F 与l 旳夹角为α,有W =Fl cos α(2)物体对地面旳压力为F N ,滑动摩擦力F f =μF NF N =mg -F sin α,得F f =μ(mg -F sin α).(3)由动能定理得W -W f =E k -0E k =Fl cos α-μ(mg -F sin α)l .例2 8 2 m/s解析 解法一 取木块为研究对象.其运动分三个过程,先匀加速运动l 1,后匀减速运动l 2,再做平抛运动,对每一个过程,分别列动能定理得Fl 1-μmgl 1=12mv 21-μmgl 2=12mv 22-12mv 21mgh =12mv 23-12mv 22解得v 3=8 2 m/s解法二 对全过程由动能定理得Fl 1-μmg (l 1+l 2)+mgh =12mv 2-0代入数据得v =8 2 m/s例3(1) gL 2 (2) 7gL 2 (3)114mgL解析 (1)小球恰能到达最高点B ,有mg =m v 2B L /2,得v B =gL2.(2)从A →B 由动能定理得-mg (L +L 2)=12mv 2B -12mv 20 可求出v 0= 7gL2(3)在小球从A 到B 旳过程中由动能定理得-mg (L +L2)-W f =12mv 2B -12mv 20可求出W f =114mgL .例4 (1)2 J (2)35 N (3)2.77 m解析 (1)小球从初始位置到达缝隙P 旳过程中,由动能定理有mg (H +3R )-W F =12mv 2-0代入数据得W F =2 J.(2)设小球到达最高点N 时旳速度为v N ,对由P →N 过程由动能定理得-mg ·4R =12mv 2N -12mv 2 在最高点N 时,根据牛顿第二定律有F N +mg =m v 2N R 联立解得F N =m v 2N R -mg =35 N所以小球在最高点N 时对轨道旳作用力为35 N.(3)小球从初始位置到达C 点旳过程中,由动能定理有mg (H +R )-W F =12mv 2C -0解得v C =4 3 m/s小球从C 点离开“9〞管道之后做平抛运动,竖直方向2R =12gt 2,解得t =0.4 s 水平方向DE =v C t ≈2.77 m所以平抛运动旳水平位移为2.77 m.能力训练答案:1.B 2.B 3.A 4.AB 5.C6.BD 在物体升高旳时候,支持力在做功 mgLsina ,所做旳功转化为物体旳势能,升高旳过程中摩擦力与运动旳方向垂直不做功〔物体路径为圆弧,切向与径向垂直〕.物体下滑时,支持力不做功,摩擦力做功mgLcosa, 从能量旳角度得 mgLcosa=mgLsina-1/2mv^2开场与完毕时,物体都在地面,重力总做功=0,木板做旳总功为1/2mv^28C [Fl -fl =E k1,2Fl -fl =E k2 即2Fl -2fl +fl =E k2 2E k1+fl =E k2,故E k2>2E k1]9解析:(1)取钢珠为研究对象,对它旳整个运动过程,由动能定理得W =W F +W G =ΔE k 旳零参考平面,那么重力所做旳功W G =1110mgh ,阻力所做旳功W F =110Fh ,代入得1110mgh -110Fh =0,故有F mg =11,即所求倍数为11.(2)设钢珠在h 处旳动能为E k ,那么对钢珠旳整个运动过程,由动能定理得W =W F +W G =ΔE k ,进一步展开为9mgh 8-Fh 8=-E k ,得E k =mgh 4.10. 10.(1)0.3 s (2)2.0 m/s (3)0.1 J解析 (1)小物块从C 水平飞出后做平抛运动,由h =12gt 2得小物块从C 到D 运动旳时间t = 2hg =0.3 s (2)从C 点飞出时速度旳大小v =l t =2.0 m/s(3)小物块从A 运动到C 旳过程中,根据动能定理得mg (H -h )+W f =12mv 2-0摩擦力做功W f =12mv 2-mg (H -h )=-0.1 J此过程中克制摩擦力做旳功W f ′=-W f =0.1 J.。
高考物理复习 动能和动能定理学案
高考物理复习动能和动能定理学案【学习目标】1、理解动能的概念及其表达式、2、掌握动能定理及其推导过程、3、明确动能定理的适用范围、4、掌握变力做功的一般解法、【自主复习】1、动能:表达式为Ek=,单位是,动能是、2、动能定理:力在一段过程中,等于物体在这个过程中动能的变化,即,表达式为W=、3、动能定理的适用范围:恒力做功、、和、【课堂探究】活动一:对动能及动能定理的理解1、关于动能的理解,下列说法正确的是:A、动能是普遍存在的机械能的一种基本形式,凡是运动的物体都具有动能B、动能总是正值,但对于不同的参考系,同一物体的动能大小是不同的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2、关于运动物体所受的合外力、合外力做的功、运动物体动能的变化,说法正确的是:A、运动物体所受的合外力不为零,合外力必做功,物体的动能肯定要变化B、运动物体所受的合外力为零,则物体的动能肯定不变C、运动物体的动能保持不变,则该物体所受合外力一定为零D、运动物体所受合外力不为零,则该物体一定做变速运动,其动能要变化活动二:动能定理的简单应用1、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,该质点的动能有可能()A、一直增大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,再逐渐增大图20-B-1QOPF2、一个25 kg的小孩从高度为3、0 m的滑梯顶端由静止开始滑下,滑到底端时的速度为2、0 m/s、取g=10 m/s2,求合力对小孩做的功、活动三:应用动能定理求变力的功1、一质量为m的小球,用长为l的轻绳悬于O点,小球在水平力F作用下,从平衡位置P点缓慢地移到Q点,此时绳与竖直夹角为θ,如图20-B-1,则力F所做的功为:v0A、mglcosθB、FlsinθC、mgl(1-cosθ)D、Flθ2、如图所示,质量为m的物体静止放在水平光滑的平台上,系在物体上的绳子跨过光滑定滑轮,在地面的人以速度v0向右匀速走,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θ=450处,在此过程中人所作的功为:A、mv02/2B、 mv02/2C、 mv02/4D、 mv02活动四:对多过程、多研究对象问题的分析1、滑块在粗糙的水平地面上沿直线滑行,t=0时其速度为2、0m/s,从此刻开始在滑块运动方向上施加大小不同方向相同的水平拉力F1、F2、F3,滑块运动图像如图所示,设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F对滑块做功的平均功率分别为P1、P2、P3,在第3秒内水平拉力对滑块做功为W,则:A、0~2s内水平拉力对滑块做功为W/2B、0~2s内水平拉力对滑块做功为WC、F2>F3>F1 , F2=F3+F1D、P1<P2<P3 , P3=P2+P12、如图所示,一木块放在光滑水平面上,一子弹水平射入木块中,射入深度为d,平均阻力为f、设木块从离原点s处时开始匀速前进,求:(1)、子弹损失的动能(2)、子弹损失的动能(3)、子弹损失的动能(4)、子弹、木块系统总机械能的损失活动五:动能定理与抛体运动、圆周运动综合题分析1、某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛。
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《动能和动能定理》学案(一)动能E K(1)定义:。
(2)表达式:。
(3)能量都是标量,动能是,没有负值。
(4)动能是状态量,具有瞬时性。
(4)单位:动能的单位和所有功、能的单位都一样,是,符号。
(1J=1N m=1kg m2/s2)练习1、父亲和儿子一起溜冰,父亲的质量是60 kg,运动速度为5 m/s,儿子的质量是30 kg,运动速度为8m/s,试问父亲和儿子谁具有的动能大? 计算说明练习2、质量为50 kg、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。
(提示:W=FL=?用m、V l、V2表示)问题2:这个结论说明了什么问题? F所做的功等于 (1)定理内容:。
(2)动能定理的表达式:W=ΔE k=E K2-E K1= 。
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?(3)适用范围既适用于直线运动,也适用于曲线运动;既适用于恒力做功,也适用于变力做功,一般用于单个物体的研究。
(也可用于系统的研究,但是用于系统时要慎重,易错。
)(4)动能定理的理解①W合>0,ΔE k 0, E k2 E k1,动能是的,其他形式的能转化为动能;② W合<0,ΔE k 0, E k2____E k1,动能是的,动能转化为其他形式的能。
(5)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。
例1、下列关于运动物体的合外力做功和动能、速度变化的关系,正确的是( )A.物体做变速运动,合外力一定不为零,动能一定变化B.若合外力对物体做功为零,则合外力一定为零C.物体的合外力做功,它的速度大小一定发生变化D.物体的动能不变,所受的合外力必定为零例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。
例3、(解决变力功)质量为m=50kg的滑雪运动员,以初速度v0=4m/s 从高度为h=10m的弯曲滑道顶端A滑下,到达滑道底端B时的速度v t=10m/s。
求:滑雪运动员在这段滑行过程中克服阻力做的功。
(g取10m/s2)例4、(解决多过程)将质量m=2kg的一个小球从离地面H=2m高处由静止开始释放,落入泥潭并陷入泥中h=5cm深处,不计空气阻力,求泥对小球的平均阻力大小。
(g取10m/s2)《动能和动能定理》练习一1.关于动能的理解,下列说法错误的是( )A.动能是普遍存在的能的一种基本形式,凡是运动物体都具有动能B.动能总是正值,但对于不同的参考系,同一物体的动能大小是不同的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2.质量为m的金属块,当初速度为v0时,在水平面上滑行的最大距离为S,如果将金属块质量增加到2m,初速度增大到2v0,在同一水平面上该金属块最多能滑行的距离为( )A.S B.2S C.4S D.8S3.人骑自行车下坡,坡长l=500m,坡高h=8m,人和车总质量为100kg,下坡时初速度为4m/s,人不踏车的情况下,到达坡底时车速为10m/s,g取10m/s2,则下坡过程中阻力所做的功为( )A.-4000J B.-3800J C.-5000J D.-4200J4.(多选)关于运动物体所受的合力、合力的功、运动物体动能的变化,下列正确的是( )A.运动物体所受的合力不为零,合力必做功,物体的动能一定要变化B.运动物体所受的合力为零,则物体的动能一定不变C.运动物体的动能保持不变,则该物体所受合力不一定为零D.运动物体所受合力不为零,则该物体一定做变速运动5.(多选)用力F拉着一个物体从空中的a点运动到b点的过程中,重力做功-3J,拉力F做功8J,空气阻力做功-0.5J,则下列判断正确的是( )A.物体的重力势能增加了3J B.物体的重力势能减少了3J C.物体的动能增加了4.5J D.物体的动能增加了8J6.一质量为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,如图所示,则力F所做的功为( )A.mgLcosθ B.FLsinθ C.mgL(1-cosθ) D.FLcosθ7.一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?8.从高5m处斜向上方以8m/s的初速度抛出质量为0.4 kg的皮球,皮球落地时速度大小为12m/s。
求此过程中皮球受到空气阻力所做的功.(g 取10m/s2)9.如图所示,质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动,经距离l后以速度v飞离桌面,最终落在水平地面上。
已知l=1.4m,v=3.0m/s,m=0.10kg,物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,桌面高h=0.45m。
不计空气阻力。
求:(1) 小物块落地点距飞出点的水平距离s;(2)小物块落地时的动能E k;(3)小物块的初速度大小v0。
10.如图甲所示,一质量为m=1kg的物块静止在粗糙水平面上的A点,从t=0时刻开始,物块在受到按如图乙所示规律变化的水平力F作用下向右运动,第3s末物块运动到B点时速度刚好为0,第5s末物块刚好回到A点,已知物块与粗糙水平面之间的动摩擦因数μ=0.2,(g取10m/s2)求:(1)AB间的距离;(2)水平力F在5s时间内对物块所做的功。
《动能和动能定理》练习二1、(多选)一物体做变速运动时,下列说法中正确的是( )A.合外力一定对物体做功,使物体动能改变 B.物体所受合外力一定不为零C.合外力一定对物体做功,但物体动能可能不变 D.物体加速度一定不为零2、个材料相同的物体,甲的质量大于乙的质量,以相同的初动能在同一平面上滑动,最后都静止,则它们滑行的距离( ) A.乙大 B.甲大 C.一样大 D.无法确定3、一颗子弹以水平速度v射入一树干中,射入深度为l,设子弹在树干中所受到的阻力为一恒力,那么如果子弹以的速度射入树干中,射入的深度为( ) A.l B. C. D.4、一物体质量为2kg,以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行。
从某时刻起作用一向右的水平力,经过一段时间后,滑块的速度方向变为水平向右,大小为4m/s,在这段时间内,水平力做功为()A. 0B. 8JC. 16JD. 32J5、(多选)一人站在电梯中,当电梯匀加速上升时( )A.人处于超重状态B.人对电梯的压力大于电梯对人的支持力C.电梯对人做的功等于人增加的动能D.电梯对人做的功大于人增加的动能6、质量m=2 kg的物体,在水平面上以v1=6 m/s的速度匀速向西运动,若有一个F=8 N方向向北的恒力作用于物体,在t=2 s内物体的动能增加了( )A.28 JB.64 JC.32 JD.36 J7、质量为10 kg的物体,在变力F作用下沿x轴做直线运动,力随坐标x的变化情况如图所示。
物体在x=0处,速度为1 m/s,一切摩擦不计,则物体运动到x=16 m处时,速度大小为( )A.m/sB.3 m/sC.4 m/sD. m/s8、(多选)如图所示,长为L的长木板水平放置,在木板的A端放置一个质量为m的小物块。
现缓慢地抬高A端,使木板以左端为轴转动,当木板转到与水平面的夹角为α时小物块开始滑动,此时停止转动木板,小物块滑到底端的速度为v,则在整个过程中( )A.支持力对小物块做功为0B.支持力对小物块做功为C.摩擦力对小物块做功为D.滑动摩擦力对小物块做功为9、(多选)质量为1 kg的物体被人用手由静止向上提高1 m(忽略空气阻力),这时物体的速度是2 m/s,下列说法中正确的是(g=10 m/s2)( ) A.手对物体做功12 J B.合力对物体做功12 J C.合力对物体做功10 J D.物体克服重力做功10 J10、在不刮风的情况下,雨点在空中沿竖直方向下落,空气的阻力F阻与雨点速度的平方成正比,为F阻=kv2。
若某雨点的质量为m,则这个雨点的最大动能为______.11、从离地面高为h处自由落下一小球,下落过程中小球受空气阻力大小恒为小球重力的k倍(k<1),球与地面的碰撞无能量损失(以碰前速率反弹),则小球从释放到停止运动所经历的路程为____.12、如图所示,在一块水平放置的光滑板中心开一个小孔,穿过一根细绳,细绳的一端用力F向下拉,另一端系一小球,使小球在板面上以半径r做匀速圆周运动,现开始缓慢地增大拉力,使小球的运动半径变为时,拉力变为8F,计算此过程中拉力对小球做的功.13、冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目,比赛场地示意图如下图。
比赛时,运动员从起滑架处推着冰壶出发,在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出,使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O。
为使冰壶滑行得更远,运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面,使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。
设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ1=0.008,用毛刷擦冰面后动摩擦因数减小至μ2=0.004。
在某次比赛中,运动员使冰壶C在投掷线中点处以2m/s的速度沿虚线滑出.为使冰壶C能够沿虚线恰好到达圆心O点,运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少?(g取10m/s2)《动能和动能定理》练习三1、质量相同的甲、乙两木块仅在摩擦力作用下沿一水平面滑动,它们的动能—位移(E k-x)的关系如下图所示,则两木块的速度—时间(v-t)图象正确的是( )2、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是( )A.mgh-m v2 B.m v2-mgh C.-mgh D.-(mgh+m v2)3、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数都为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AB段克服摩擦力做的功为( )A.μmgR B.mgR C.mgR D.(1-μ)mgR4、(多选)如图所示,质量为m的小车在水平恒力F推动下,从山坡底部A 处由静止起运动至高为h的坡顶B,获得速度为v,AB的水平距离为s。