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高三物理总复习第一轮复习教案第四章 曲线运动 万有引力与航天考纲展示1运动的合成和分解2抛体运动3匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度4匀速圆周运动的向心力5离心现象6万有引力定律及其应用7环绕速度8第二宇宙速度和第三宇宙速度说明：(1)斜抛运动只作定性要求(2)第二宇宙速度和第三宇宙速度只要求知道其物理意义命题热点1运动的合成与分解的方法和思想是热点，尤其是处理类平抛运动、带电粒子在电磁复合场中的复杂运动，可以以选择题形式呈现，也可以以计算题的形式呈现2运用圆周运动的知识和方法处理生活中常见的圆周运动、电场磁场中的圆周运动都是高考考查的热点，主要以计算题的形式考查，这几乎是高考必考内容3运用万有引力定律及向心力公式分析人造卫星的绕行速度、运行周期以及计算天体的质量、密度等在近几年高考中每年必考第一节 曲线运动 运动的合成与分解【三维目标】知识与技能1知道曲线运动的条件及规律2知道并掌握运动合成与分解的方法过程与方法理解和掌握运动合成与分解的基本方法与过程情感态度与价值观培养学生对物理现象的分析及表达能力【教学重点】运动的合成与分解的方法【教学难点】小河渡河问题的分析【教学过程】复习引入（课前5分钟）从曲线运动与直线运动的区别引入、复习基础知识梳理（课中35分钟）一、曲线运动1曲线运动的特点在曲线运动中，运动质点在某一点的瞬时速度的方向就是通过曲线的这一点的_向，因此，质点在曲线运动中速度的方向时刻在变化所以曲线运动一定是_运动，但是，变速运动不一定是曲线运动，直线运动中速度大小变化时也是变速运动2.做曲线运动的条件(1)从运动学角度，物体的加速度方向跟速度方向_时，物体就做曲线运动.(2)从动力学角度，如果物体所受合外力的方向跟物体的速度方向_时，物体就做曲线运动思考:怎样判断一个物体是否做曲线运动？【思考提示】看合外力或加速度与速度方向是否在一条直线上3曲线运动的分类匀变速曲线运动（1）物体所受合外力方向与 初速度_方向_同一条直线上（2）合外力是_变加速曲线运动（1）物体所受合外力方向与初速度的方向_同一条直线上（2）合外力是_特别提示：曲线运动一定是变速运动，至少速度的方向在时刻改变，而变速运动不一定是曲线运动，如匀变速直线运动二、运动的合成和分解1合成与分解的概念已知分运动求合运动称为运动的_；已知合运动求分运动称为运动的_两者互为逆运算运动的合成与分解是指描述运动的各物理量，即_、_、的合成与分解2遵循的法则由于描述运动的各物理量都是矢量，故不在同一条直线上的两个分运动合成时遵循_；分解时常用的方法有根据运动的实际效果分解或_ 分解3合运动和分运动的关系(1)等时性：合运动与分运动经历的时间_(2)独立性：一个物体同时参与几个分运动时，各分运动独立进行，不受其他分运动的_(3)等效性：各分运动叠加起来与合运动有完全相同的_课堂互动讲练一、曲线运动的合力、轨迹、速度之间的关系1轨迹特点：轨迹在速度方向和合力方向之间，且向合力方向一侧弯曲2合力的效果：合力沿切线方向的分力改变速度的大小，沿径向的分力改变速度的方向，如图411所示的两个情景(1)当合力方向与速度方向的夹角为锐角时，物体的速率将增大；(2)当合力方向与速度方向的夹角为钝角时，物体的速率将减小；(3)当合力方向与速度方向垂直时，物体的速率不变二、合运动的性质和轨迹的判定两直线运动的合运动的性质和轨迹，由两分运动的性质及合初速度与合加速度的方向关系决定1根据合加速度是否变化判定合运动是匀变速运动还是非匀变速运动：若合加速度不变则为匀变速运动；若合加速度变化(包括大小或方向)则为非匀变速运动2根据合加速度与合初速度是否同线判定合运动是直线运动还是曲线运动：若合加速度与合初速度的方向在同一直线上则为直线运动，否则为曲线运动(1)两个匀速直线运动的合运动仍然是匀速直线运动(2)一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动仍然是匀变速运动，当二者共线时为匀变速直线运动，不共线时为匀变速曲线运动(3)两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动仍然是匀加速直线运动(4)两个匀变速直线运动的合运动仍然是匀变速运动；若合初速度与合加速度在同一直线上，则合运动为匀变速直线运动如图413甲所示，不共线时为匀变速曲线运动如图413乙所示三、渡河问题如图415所示，用v1表示船速，v2表示水速我们讨论几个关于渡河的问题1渡河时间问题在分析渡河时间问题时，我们将船的运动沿平行河岸和垂直河岸进行分解，于是船速v1可分解为平行河岸分量v和垂直河岸分量v，如图415所示，而水速v2在垂直河岸方向没有分量，对小船过河没有影响v1垂直河岸渡河是,过河时间最短,且为d/v12垂直渡河的条件当v1v2时船可以垂直渡河.渡河距离最短为d高频考点例析题型一 对物体做曲线运动条件的理解例1.一个质点受两个互成锐角的恒力F1和F2作用，由静止开始运动，若运动过程中保持二力方向不变，但F1突然增大到F1F，则质点以后()A继续做匀变速直线运动B在相等时间内速度的变化一定相等C可能做匀速直线运动D可能做变加速曲线运动【思路点拨】先判定是曲线运动还是直线运动，方法是看力的方向与速度方向是否在一条直线上；再判定是加速运动还是匀速运动，方法是看F合是否为零以及是否变化【解析】F1、F2为恒力，物体从静止开始做匀加速直线运动，F1突变后仍为恒力，合力仍为恒力，但合力的方向与速度方向不再同线，所以物体将做匀变速曲线运动，故A错做匀速直线运动的条件是F合0，所以物体不可能做匀速直线运动，故C错由于F1突变后，F1F和F2的合力仍为恒力，故加速度不可能变化，故D错【答案】B【规律总结】对于质量一定的物体，我们应抓住加速度与合力两个关键因素，判断一个物体的运动轨迹是曲线还是直线，就是要看其速度方向与合力的方向是否在同一直线上，当运动物体所受的合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体就做曲线运动【课后5分钟】随堂达标自测1-5题作业布置活页1-12题【教学反思】第二节 抛体运动【三维目标】知识与技能1知道平抛运动的条件及规律2会利用平抛运动的规律解决生活中的问题过程与方法掌握利用平抛运动的规律解决生活中的问题的方法与过程情感态度与价值观培养学生对生活中的物理现象的分析及处理能力【教学重点】平抛运动的规律应该【教学难点】生活中物理问题的分析【教学过程】复习引入（课前5分钟）从曲线运动的分类引入、复习基础知识梳理（课中35分钟）一、平抛运动1定义：将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，不考虑空气阻力，物体只在_作用下所做的运动，叫平抛运动2性质：平抛运动是加速度恒为_的_曲线运动，轨迹是抛物线二、平抛运动的规律以抛出点为原点，以水平方向(初速度v0方向)为x轴，以竖直向下的方向为y轴建立平面直角坐标系，则1水平方向：做_运动，速度：vx_，位移：x_.2竖直方向：做自由落体运动，速度：vy_，位移：y_课堂互动讲练一、对平抛运动规律的进一步理解1.程和飞行时间(1).飞行时间：t=_(2).水平射程：x=_2速度的变化规律水平方向分速度保持vxv0不变；竖直方向加速度恒为g，速度vygt，从抛出点起，每隔t时间，速度的矢量关系如图421所示，这一矢量关系有两个特点：(1)任意时刻的速度水平分量均等于初速度v0.(2)任意相等时间间隔t内的速度改变量v的方向均竖直向下，大小均为vvygt.3位移的变化规律(1)任意相等时间间隔内，水平位移不变，且xv0t.(2)任意相等的时间间隔t内，竖直方向上的位移差不变，即ygt2.4平抛运动的两个重要推论(1)推论：做平抛(或类平抛)运动的物体在任一时刻任一位置处，设其末速度方向与水平方向的夹角为，位移与水平方向的夹角为，则tan2tan.(2)推论：做平抛(或类平抛)运动的物体，任意时刻的瞬时速度方向的反向延长线一定通过此时水平位移的中点如图423所示，设平抛物体的初速度为v0，从原点O到A点的时间为t，A点坐标为(x，y)，B点坐标为(x，0)特别提醒：速度和位移与水平方向的夹角关系为tan2tan，但不能误认为2.高频考点例析题型一 平抛运动规律的应用例1物体做平抛运动，在它落地前的1 s内它的速度与水平方向夹角由30变成60，g10 m/s2.求：(1)平抛运动的初速度v0；(2)平抛运动的时间；(3)平抛时的高度【思路点拨】根据已知条件，需正确利用水平方向的速度不变，竖直方向速度随时间均匀增大，应画出速度的矢量关系图，然后利用平抛运动的规律求解【解析】当物体做平抛运动时，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动。列出水平和竖直方向的基本关系外，一般题目中还有x与y或者vx与vy的某中关系。本题中存在60o时和30o时两个速度关系。【方法技巧】分析和研究平抛运动，重在对水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动规律的理解和灵活交替运用还要充分利用平抛运动中的两个矢量三角形找各量的关系题型二 与斜面有关联的平抛运动例2.如图428所示，在倾角为30的斜坡顶端A处，沿水平方向以初速度v010 m/s抛出一小球，恰好落在斜坡的B点，取重力加速度g10 m/s2，求：1)小球在空中飞行的时间；(2)从抛出开始经多长时间小球与斜面间的距离最大【解析】 (1)设小球的飞行时间为t. ，A、B之间的距离为sAB，由题中图可知：sABcosv0t sABsin=gt2/2 解即可。(2)由小球的运动轨迹可知，当小球的速度方向与斜面平行时，小球与斜面间的距离最大设此时小球已运动的时间为t0，如图429所示，则：由题中图可知当gt/v0=tg时小球与斜面间的距离最大。【规律总结】(1)与斜面有关的平抛运动，注意挖掘速度或位移方向这个条件，要么分解速度，要么分解位移，一定能使问题得到解决(2)对平抛运动的分解不是唯一的，可借用斜抛运动的分解方法研究平抛，即要灵活合理地运用运动的合成与分解解决曲线运动【课后5分钟】随堂达标自测1-5题作业布置活页1-12题【教学反思】第三节 圆周运动【三维目标】知识与技能1知道圆周运动基本物理及关系2理解向心里的来源及会求解向心力3能分析处理生活中的简单圆周运动问题过程与方法通过竖直一平面内圆周运动的处理，进一步掌握机械守恒定律的应用。情感态度与价值观通过圆周运动对称性的周性性的学习，使学生知道生活中的对称美和周期性的美。【教学重点】竖直平面内的圆周运动的处理。【教学难点】竖直平面内的圆周运动的临界问题的分析【教学过程】复习引入（课前5分钟）从生活中圆周运动运动现象分析引入、复习基础知识梳理（课中35分钟）一、描述圆周运动的物理量常用的有：线速度、角速度、周期、转速、向心加速度、向心力等特别提示：(1)注意区别角速度的单位rad/s和转速n的单位r/s.(2)a和r成正比还是反比，要看前提条件：若相同，a和r成正比；若v相同，a和r成反比二、匀速圆周运动和非匀速圆周运动的比较特别提示：匀速圆周运动并不是匀速直线运动，也不是匀变速曲线运动，而是变加速曲线运动三、离心运动1定义：做_运动的物体，在合力_或者_提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐_圆心的运动2原因：做圆周运动的物体，由于本身的_，总有沿着圆周_方向飞出去的倾向3如图431所示，F为实际提供的向心力，则(1)当_ 时，物体做匀速圆周运动；(2)当_ 时，物体沿切线方向飞出；(3)当_ 时，物体逐渐远离圆心；(4)当_ 时，物体逐渐靠近圆心课堂互动讲练一、圆周运动中的动力学问题分析1向心力的来源向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是几个力的合力或某个力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加一个向心力2向心力的确定(1)确定圆周运动的轨道所在的平面，确定圆心的位置(2)分析物体的受力情况，找出所有的力沿半径方向指向圆心的合力就是向心力3解决圆周运动问题的主要步骤(1)审清题意，确定研究对象；(2)分析物体的运动情况，即物体的线速度、角速度、周期、轨道平面、圆心、半径等；(3)分析物体的受力情况，画出受力示意图，确定向心力的来源；(4)据牛顿运动定律及向心力公式列方程；(5)求解、讨论特别提醒1无论匀速圆周运动还是非匀速圆周运动，沿半径指向圆心的合力均为向心力2当采用正交分解法分析向心力的来源时，做圆周运动的物体在坐标原点，一定有一个坐标轴沿半径指向圆心二、竖直面内圆周运动的临界问题分析物体在竖直面内做的圆周运动是一种典型的变速曲线运动，该类运动常有临界问题，并伴有“最大”、“最小”、“刚好”等词语，常分析两种模型轻绳模型和轻杆模型，分析比较如下：高频考点例析题型一 皮带传动问题例1.(2010年北京西城区模拟)如图434所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上若在转动过程中，皮带不打滑，则()Aa点与b点的线速度大小相等Ba点与b点的角速度大小相等Ca点与c点的线速度大小相等Da点与d点的向心加速度大小相等【解析】左、右两轮通过皮带传动，在皮带不打滑的前提下，应有a、c两点的线速度大小相等，b、c、d三点的角速度大小相等，即vavc，bcd.由vR可得vbrb，vc2rc，显然vcvb，则vavb.又varavbrb，则ab，A、B两选项错，C选项正确【答案】CD【规律总结】在分析传动问题时，要抓住不等量和相等量的关系同一个转轮上的角速度相同，而线速度跟该点到转轴的距离成正比；在不考虑皮带打滑的情况下，传动皮带及和皮带相接触的两轮边缘上的各点线速度的大小相等题型二 圆周运动的临界问题分析例2.如图438所示，两绳系一个质量为m0.1 kg的小球，两绳的另一端分别固定于轴的A、B两处，上面绳长L2 m，两绳都拉直时与轴夹角分别为30和45，问球的角速度在什么范围内，两绳始终张紧？(g取10 m/s2)【解析】两根绳张紧时，小球受力如图438所示，当由0逐渐增大时，可能出现以下两个临界值(1)BC恰好拉直，但F2仍然为零，设此时的角速度为1，则有F1sin30m12Lsin30F1cos30mg代入数据解得12.4 rad/s.(2)AC由拉紧转为恰好拉直，但F1已为零，设此时的角速度为2，则有F2sin45m22LBCsin45F2cos45mg代入数据解得23.16 rad/s可见，要使两绳始终张紧，必须满足2.4 rad/s3.16 rad/s.【答案】2.4 rad/s3.16 rad/s【规律总结】(1)解决圆周运动临界问题的关键是找出临界条件，分析刚好由哪些力提供向心力，或速度刚好出现哪些临界条件(2)若2时，哪根绳弯曲？【课后5分钟】随堂达标自测1-5题作业布置活页1-12题【教学反思】第四节 万有引力与航天【三维目标】知识与技能1知道开普勒行星运动规律2知道万有引力定律3会利用万有引力定律解决生活中的问题过程与方法通过对万有引力定律的分析，使学生掌握基本的天体的相关计算方法情感态度与价值观通过对人类对宇宙的认识过程的学习，培养学生对宇宙的兴趣，更加热爱生活【教学重点】天体的相关计算【教学难点】卫星的变轨问题分析【教学过程】复习引入（课前5分钟）从卫星的分类引入、复习基础知识梳理（课中35分钟）一、开普勒行星运动规律1.开普勒第一定律所有的行星绕太阳运动的轨道都是_，太阳处在椭圆的一个_上2.开普勒第二定律对任意一个行星而言，它与太阳的_在相等的时间内扫过_的面积3.开普勒第三定律所有行星轨道半长轴的_和它公转周期的_的比值相等.特别提示：(1)开普勒三定律虽然是根据行星绕太阳的运动总结出来的，但也适用于卫星绕行星的运动(2)开普勒第三定律中的k是一个与运动天体无关的量，只与中心天体有关二、万有引力定律1内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m1和m2的_成正比，与它们之间_成反比2公式：F_，其中G6.671011 Nm2/kg2.3适用条件：严格地说，公式只适用于_间的相互作用，当两个物体间的距离_物体本身的大小时，公式也可以使用对于均匀的球体，r是_三、三种宇宙速度宇宙速度数值(km/s)意义第一宇宙速度7.9这是卫星绕地球做圆周运动的最小发射速度，若7.9 km/sv11.2 km/s，物体绕_运行(环绕速度)第二宇宙速度11.2这是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度，若11.2 km/sv16.7 km/s，物体绕_运行(脱离速度)第三宇宙速度16.7这是物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度，若 v16.7 m/s，物体将脱离 在宇宙空间运行(逃逸速度)名师点拨：(1)三种宇宙速度均指的是发射速度，不能理解为环绕速度(2)第一宇宙速度既是最小发射速度，又是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大环绕速度课堂互动讲练一、对开普勒三定律的理解和应用1开普勒第一定律说明了不同行星绕太阳运行时的椭圆轨道是不同的2开普勒第二定律说明行星在近日点的速率大于在远日点的速率，从近日点向远日点运动时速率变小，从远日点向近日点运动时速率变大二、万有引力定律的应用1、基本方法把天体或人造卫星的运动看成匀速圆周运动，万有引力提供向心里。2、解决天体圆周运动问题的两条思（1）利用GMgR2（2)万有引力提供向心力3、天体质量和密度的计算（1）用天体表面的重力加速度g及天体的半径R利用MgR2/G及M/V（2）用卫星的轨道半径r及周期T三、人造卫星的绕行速度、角速度、周期、向心加速度与半径的关系高频考点例析题型一 天体的计算例1.我国探月计划“嫦娥工程”已启动，同学们也对月球有了更多的关注(1)若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运动的周期为T，月球绕地球的运动近似看作匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的轨道半径；(2)若宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处以速度v0竖直向上抛出一个小球，经过时间t小球落回抛出点已知月球半径为r，万有引力常量为G，试求出月球的质量M月【解析】(1)根据万有引力提供向心里有：- -解即为r=(2)设月球表面处的重力加速度为g月，根据题意：v0g月t/2 g月GM月/r2 解得M月2v0r2/Gt.题型二 比较分析卫星运行的轨道参量问题例2.美国的全球卫星定位系统(简称GPS)由24颗卫星组成，这些卫星距地面的高度均为20000 km.我国的“北斗一号”卫星定位系统由三颗卫星组成，三颗卫星都定位在距地面36000 km的地球同步轨道上比较这些卫星，下列说法中正确的是()A“北斗一号”系统中的三颗卫星的质量必须相同BGPS的卫星比“北斗一号”的卫星周期短CGPS的卫星比“北斗一号”的卫星的加速度大DGPS的卫星比“北斗一号”的卫星的运行速度小【方法技巧】卫星运动的线速度、角速度、周期都和轨道半径r有关【答案】BC【题型三 宇宙速度的求解例3.紫金山天文台将1965年9月20日发现的第2752号小行星命名为吴健雄星，其直径为32 km，如该小行星的密度和地球相同，求该小行星的第一宇宙速度(已知地球半径R06400 km，地球的第一宇宙速度v08 km/s)【解析】根据万有引力提供向心里及密度公式有：对吴健雄星有： 对地球有： 且有1=2 解以上各式得v=20m/s【答案】20m/s【方法技巧】解决此类题的关键：要明确卫星的第一宇宙速度等于近地卫星的环绕速度【课后5分钟】随堂达标自测1-5题作业布置活页1-12题【教学反思】第五章 机械能及其守恒定律考纲展示1功和功率2动能和动能定理3重力做功和重力势能4弹性势能05功能关系、机械能守恒定律及其应用实验五：探究动能定理实验六：验证机械能守恒定律命题热点1.功和功率是能量的基础，可以以选择题形式命题，更多的是融合在计算题中进行考查，要通过理解机车的两种启动方式加强牛顿运动定律、功率概念的理解2动能定理是能量问题中的万能定理，无论机械能是否守恒都可以用它来解决，是高考每年必考的知识点，往往与其他知识综合在一起融入到计算题中考查3探究动能定理很好地体现了探究性实验的方式方法，考查的可能性较大第一节 功和功率【三维目标】知识与技能1知道功和功率2会处理汽车启动的两类问题过程与方法理解和掌握分段运动的基本方法与过程情感态度与价值观培养学生对生活中物理现象的分析能力【教学重点】汽车启动的两类问题【教学难点】汽车启动的两类问题【教学过程】复习引入（课前5分钟）从做功的正负及有无分析入手引入、复习基础知识梳理（课中35分钟）一、功1做功的两个必要条件：力和物体在力的方向上发生的 2公式：WFlcos.适用于 做功.其中为F、l方向间夹角，l为物体对地的位移3功的正负判断夹角功的正负090力对物体做90180力对物体做 ，或者说物体 这个力做了功90力对物体【思考提示】功是标量，正功表示对物体做功的力为动力，负功表示对物体做功的力为阻力，功的正负不表示功的大小二、功率1定义：功与完成这些功所用时间的 2物理意义：描述力对物体做功的 3公式PFvcos(为F与v的夹角)v为平均速度，则P为 功率；v为瞬时速度，则P为 功率4额定功率：机械 时输出的最大功率5实际功率：机械 时输出的功率，要求 额定功率【思考提示】动机的功率是指发动机的牵引力的功率，而不是机车所受合力的功率 课堂互动讲练一、判断功正、负的方法1若物体做直线运动，依据力与位移的夹角来判断此法常用于恒力做功的判断2若物体做曲线运动，依据F与v的方向夹角来判断当090，力对物体做正功；900，表示物体的动能增加，其增加量等于合外力对物体所做的正功；(2)若Ek0，表示物体的动能减少，其减少量等于合外力对物体所做的负功的绝对值；(3)若Ek0，表示合外力对物体所做的功等于零反之亦然这种等量代换关系提供了一种计算变力做功的简便方法2.动能定理公式中等号的意义等号表明合力做功与物体动能的变化间的三个关系(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动能定理中涉及的物理量有F、l、m、v、W、Ek等，在处理含有上述物理量的力学问题时，可以考虑使用动能定理由于只需要从力在整个位移内做的功和这段位移始末两状态动能变化去考虑，无需注意其中运动状态变化的细节，同时动能和功都是标量，无方向性，所以无论是直线运动还是曲线运动，计算都会特别方便4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5动能定理适用范围：直线运动、曲线运动、恒力做功、变力做功、各个力同时做功、分段做功均可用动能定理特别提醒1动能定理说明外力对物体所做的总功和动能变化间的一种因果关系和数量关系，不可理解为功转变成了物体的动能2动能定理表达式中速度和位移是相对同一参考系而言的高频考点例析题型一 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523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.这一过程中轻绳的拉力做功多大？【思路点拨】在运动过程中绳的拉力是变力，只能利用动能定理分析求解，结合运动的合成与分解，求出末速度，即可求解【规律总结】此题是变力做功问题，关键是利用速度的分解由汽车的速度求出物体的速度，然后利用动能定理求拉力做的功题型二 应用动能定理处理复杂过程问题例2：如图525所示，AB与CD为两个对称斜面，斜面的倾角为，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2.0 m，一个物体在离弧底E高度为h3.0 m处，以初速度4.0 m/s沿斜面运动，若物体与两斜面的动摩擦因数为0.02，求物体在两斜面上(不包括圆弧部分)一共能走的路程是多少？(g取10 m/s2)【解析】斜面的倾角60，由于物体在斜面上所受到的滑动摩擦力小于重力沿斜面的分力(mgcos60mgsin60)，所以物体不能停留在斜面上，物体在斜面上滑动时，由于摩擦力做负功，使物体的机械能逐渐减小，物体滑到斜面上的高度逐渐降低，直到物体再也滑不到斜面上为止，最终物体将在B、C间往复运动设物体在斜面上运动的总路程为s，则摩擦力所做的总功为mgscos60，末状态选为B(或C)，此时物体速度为零对全过程由动能定理得【答案】280 m【规律总结】解此题应注意重力为恒力，做功只与始末位置高度差有关，而滑动摩擦力做功与路程有关的特点，全程应用动能定理求解【课后5分钟】随堂达标自测1-5题作业布置活页1-12题【教学反思】第三节 机械能守恒定律【三维目标】知识与技能1知道机械能守恒定律的条件及内容2会利用机械能守恒定律解决简单的生活问题。过程与方法学会掌握利用机械能守恒定律及整体法处理问题情感态度与价值观培养学生对物理现象的分析及表达能力【教学重点】机械能守恒定律的应用【教学难点】机械能守恒定律的应该在复杂运动过程中的应用。【教学过程】 先分析机械能守恒的条件，再应用机械能守恒处理问题。复习引入（课前5分钟）从机械能守恒与动能定理的区别引入、复习基础知识梳理（课中35分钟）一、重力势能1定义：物体的重力势能等于它所受 与 乘积2公式：Ep .3矢标性：重力势能是 量，但有正、负，其意义是表示物体的重力势能比它在 上大还是小，这与功的正、负的物理意义不同4特点 (1)系统性：重力势能是 和 共有的 (2)相对性：重力势能的大小与 的选取有关重力势能的变化是 的，与参考平面的选取 5重力做功与重力势能变化的关系重力做正功时，重力势能 ； 重力做负功时，重力势能 ；重力做多少正(负)功，重力势能就 多少，即WG .二、弹性势能 1定义：物体由于发生 而具有的能 2大小：弹性势能的大小与 及 有关，弹簧的形变量越大，劲度系数 ，弹簧的弹性势能 3弹力做功与弹性势能变化的关系弹力做正功，弹性势能 ；弹力做负功，弹性势能 即弹簧恢复原长过程中弹力做 ，弹性势能 ，形变量变大的过程中弹力做 ，弹性势能 三、机械能守恒定律1内容：在只有 或 做功的物体系统内，只存在动能与势能的相互转化，而总的机械能保持 2表达式(1)Ek1Ep1 (要选零势能参考平面)(2)Ek (不用选零势能参考平面)(3)EA增 (不用选零势能参考平面)3机械能守恒的条件只有 (或弹簧的 )做功或虽有其他外力做功但其他力做功的代数和 课堂互动讲练一、机械能守恒条件的理解及守恒判断方法1对机械能守恒条件的理解机械能守恒的条件是：只有重力或弹力做功可以从以下两个方面理解：(1)只受重力作用，例如在不考虑空气阻力的情况下的各种抛体运动，物体的机械能守恒(2)受其他力，但其他力不做功，只有重力或弹力做功例如物体沿光滑的曲面下滑，受重力、曲面的支持力的作用，但曲面的支持力不做功，物体的机械能守恒2判断机械能是否守恒的几种方法(1)利用机械能的定义判断(直接判断)：若物体在水平面匀速运动，其动能、势能均不变，机械能不变若一个物体沿斜面匀速下滑，其动能不变，重力势能减少，其机械能减少(2)用做功判断：若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功，虽受其他力，但其他力不做功，机械能守恒(3)用能量转化来判断：若物体系统中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化，则物体系统机械能守恒(4)对一些绳子突然绷紧、物体间非弹性碰撞等，除非题目特别说明，否则机械能必定不守恒特别提醒机械能守恒的条件绝不是合外力的功等于零，更不是合外力为零；判断机械能是否守恒时，要根据不同情景恰当地选取判断方法二、机械能守恒定律的三种常用表达式1体现能量守恒思想的表达式：EkEpEkEp，表示系统初状态机械能的总和与末状态机械能的总和相等2体现能量转化思想的表达式：EkEp，表示系统(或物体)机械能守恒时，系统减少(或增加)的重力势能等于系统增加(或减少)的动能，在分析重力势能的增加量或减少量时，可不选参考平面3体现能量转移思想的表达式：EA增EB减，表示若系统由A、B两部分组成，则A部分物体机械能的增加量与B部分物体机械能减少量相等特别提醒1运用“1”列式，应选好零势能面，且初、末状态必须用同一零势能面计算势能2运用“2”列式，关键要分清势能的增加量或减少量，可不选零势能面而直接计算初、末状态的势能差3运用“3”列式，常用于解决两个或多个物体系统的机械能守恒问题三、机械能守恒定律与动能定理1区别：机械能守恒定律反映的是物体初、末状态的机械能间的关系，且守恒是有条件的，而动能定理揭示的是物体动能的变化跟引起这种变化的合外力的功之间的关系，既要关心初、末状态的动能，又必须认真分析所经历过程中做功的情况2统一性：能使用机械能守恒定律来解决的问题，动能定理一定能解决，但可能复杂一些，要注意两个规律中不同涵义和表达式高频考点例析题型一 单个物体机械能守恒定律的应用例1. 如图533所示，ABDO是处于竖直平面内的光滑轨道，AB是半径为R15 m的1/4圆周轨道，半径OA处于水平位置，BDO是直径为15 m的半圆轨道，D为BDO轨道的中央一个小球P从A点的正上方距水平半径OA高H处自由下落，沿竖直平面内的轨道通过D点时对轨道的压力等于其重力的14/3倍。求：（1）H的大小等于多少？（2）试讨论此球能否达到BDO轨道的O点，并说明理由。【解析】(1)小球从H高处落下，进入轨道，沿BDO轨道做圆周运动，小球受重力和轨道的支持力设小球通过D点的速度为v，通过D点时轨道对小球的支持力FN(大小等于小球对轨道的压力)是它做圆周运动的