77 动能和动能定理 学案人教版必修2Word文档格式.docx
《77 动能和动能定理 学案人教版必修2Word文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《77 动能和动能定理 学案人教版必修2Word文档格式.docx(5页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
B.如果合力对物体所做的功为零,则合力一定为零
c.物体在合力作用下做变速运动,动能一定发生变化
D.物体的动能不变,所受合力一定为零
6.关于动能概念及公式w=Ek2-Ek1的说法中正确的是
A.若物体速度在变化,则动能一定在变化
B.速度大的物体,动能一定大
c.w=Ek2-Ek1表示功可以变成能
D.动能的变化可以用合力做的功来量度
【概念规律练】
知识点一 动能的概念
.对动能的理解,下列说法正确的是
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.动能不可能为负值
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
2.在下列几种情况中,甲、乙两物体的动能相等的是
A.甲的速度是乙的2倍,甲的质量是乙的12
B.甲的质量是乙的2倍,甲的速度是乙的12
c.甲的质量是乙的4倍,甲的速度是乙的12
D.质量相同,速度大小也相同,但甲向东运动,乙向西运动
知识点二 动能定理
3.关于动能定理,下列说法中正确的是
A.在某过程中,外力做的总功等于各个力单独做功的绝对值之和
B.只要有力对物体做功,物体的动能就一定改变
c.动能定理只适用于直线运动,不适用于曲线运动
D.动能定理既适用于恒力做功的情况,又适用于变力做功的情况
4.
图1
有一质量为m的木块,从半径为r的圆弧曲面上的a点滑向b点,如图1所示,如果由
于摩擦使木块的运动速率保持不变,则以下叙述正确的是
A.木块所受的合外力为零
B.因木块所受的力都不对其做功,所以合外力的功为零
c.重力和摩擦力做的功代数和为零
D.重力和摩擦力的合力为零
知识点三 动能定理的应用
5.一个25kg的小孩从高度为3.0m的滑梯顶端由静止开始滑下,滑到底端时的速度为
2.0m/s.取g=10m/s2,关于力对小孩做的功,以下结果正确的是
A.合外力做功50j
B.阻力做功500j
c.重力做功500j
D.支持力做功50j
6.一辆汽车以v1=6m/s的速度沿水平路面行驶时,急刹车后能滑行x1=3.6m,如果以
v2=8m/s的速度行驶,在同样路面上急刹车后滑行的距离x2应为
A.6.4m
B.5.6m
c.7.2m
D.10.8m
【方法技巧练】
一、应用动能定理分析多过程问题
7.
图2
物体从高出地面H处由静止自由落下,不考虑空气阻力,落至地面进入沙坑h处停止,
如图2所示,求物体在沙坑中受到的平均阻力是其重力的多少倍.
8.
图3
如图3所示,物体在离斜面底端5m处由静止开始下滑,然后滑上由小圆弧
与斜面连接的水平面上,若斜面及水平面的动摩擦因数均为0.4,斜面倾角为37°
,则物
体能在水平面上滑行多远?
二、利用动能定理求变力做功
9.如图4所示,
图4
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点缓慢地移到Q点,此时悬线与竖直方向夹角为θ,则拉力F做的功为
A.mgLcosθ
B.mgL
c.FLsinθ
D.FLcosθ
参考答案
课前预习练
.Ek=12mv2 标 焦耳
2.相同 不一定相同
3.动能的变化 Ek2-Ek1 代数和 增加
4.直线 曲线 恒力 变力
5.A [物体所受合力为零,则合力做功为零,物体的动能变化为零.但如果物体所受合力不为零,合力对物体做功也可能为零,动能变化为零,如匀速圆周运动.故A正确.]
6.D [速度是矢量,而动能是标量,若物体速度只改变方向,不改变大小,则动能不变,A错;
由Ek=12mv2知B错;
动能定理w=Ek2-Ek1表示动能的变化可用合力做的功来量度,但功和能是两个不同的概念,有着本质的区别,故c错,D正确.]
课堂探究练
.ABc [物体由于运动而具有的能叫动能,故A对;
由Ek=12mv2知,B对;
由于速度是矢量,当速度大小不变、方向变化时,动能不变,但动能变化时,速度大小一定改变,故c对;
做匀速圆周运动的物体,其动能不变,但物体却处于非平衡状态,故D错.]
2.cD [由动能的表达式Ek=12mv2知A、B错误,c正确.动能是标量,D正确.]
3.D
4.c [物体做曲线运动,速度方向变化,加速度不为零,合外力不为零,A错.速率不变,动能不变,由动能定理知,合外力做的功为零,支持力始终不做功,重力做正功,所以重力做的功与阻力做的功代数和为零,但重力和阻力的合力不为零,c对,B、D错.]
点评 动能定理反映的是合外力做的功和物体动能变化的关系.
速率不变,速度有可能变化.
5.A [由动能定理可得合力对小孩做的功
w合=12mv2=12×
25×
22j=50j
又因为w合=wG+wf
所以wf=w合-wG=50j-750j=-700j
由于支持力的方向始终与速度方向垂直,支持力对小孩不做功.]
6.A [急刹车后,车只受摩擦阻力Ff的作用,且两种情况下摩擦力大小是相同的,汽车的末速度皆为零.
-Ffx1=0-12mv21
①
-Ffx2=0-12mv22
②
②式除以①式得x2x1=v22v21.
故汽车滑行距离
x2=v22v21x1=2×
3.6m=6.4m]
点评 对恒力作用下的运动,可以考虑用牛顿运动定律分析.但在涉及力、位移、速度时,应优先考虑用动能定理分析.一般来说,动能定理不需要考虑中间过程,比牛顿运动定律要简单一些.
7.H+hh
解析 解法一:
物体运动分两个物理过程,先自由落体,然后做匀减速运动.设物体落至地面时速度为v,则由动能定理可得
mgH=12mv2
第二个物理过程中物体受重力和阻力,同理可得
mgh-F阻h=0-12mv2
由①②式得F阻mg=H+hh.
解法二:
若视全过程为一整体,由于物体的初、末动能均为0,由动能定理可知,重力对物体做的功与物体克服阻力做的功相等,即
mg=F阻h
解得F阻mg=H+hh.
8.3.5m
解析 物体在斜面上受重力mg、支持力FN1、滑动摩擦力Ff1的作用,沿斜面加速下滑,在水平面上减速直到静止.
方法一:
对物体在斜面上的受力分析如图甲所示,可知物体下滑阶段:
FN1=mgcos37°
故Ff1=μFN1=μmgcos37°
由动能定理得
mgsin37°
&
#8226;
l1-μmgcos37°
l1=12mv21
在水平面上的运动过程中,受力分析如图乙所示
Ff2=μFN2=μmg
-μmg&
l2=0-12mv21
由①②两式可得
l2=sin37°
-μcos37°
μl1=0.6-0.4×
0.80.4×
5m=3.5m.
方法二:
物体受力分析同上,物体运动的全过程中,初、末状态的速度均为零,对全过程运用动能定理有
l1-μmg&
l2=0
得l2=sin37°
方法总结 应用动能定理解题时,在分析过程的基础上无需深究物体的运动过程中变化的细节,只需考虑整个过程的功及过程始末的动能.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.若不涉及中间过程量时,用整个过程分析比较简单.但求功时,有些力不是全过程都作用的,必须根据不同情况分别对待,求出总功.计算时要把各力的功连同符号一同代入公式.
9.B [小球缓慢移动,时时都处于平衡状态,由平衡条件可知,F=mgtanθ,随着θ的增大,F也在增大,是一个变化的力,不能直接用功的公式求它的功,所以这道题要考虑用动能定理求解.由于物体缓慢移动,动能保持不变,由动能定理得:
-mgL+w=0,所以w=mgL.]
方法总结 利用动能定理求变力做的功时,可先把变力做的功用字母w表示出来,再结合物体动能的变化进行求解.