高中物理 7.7《动能和动能定理》学案6 新人教必修2(1).doc

2014年春高中物理 7.7动能和动能定理学案6 新人教必修2教学目标1.知道动能的符号、单位、表达式和标矢性，会根据动能的表达式计算运动物体的动能。2.能根据牛顿第二定律及运动学公式导出动能定理，会用动能定理处理有关问题。3.知道动能定理也可用于计算变力做功和曲线运动。 重点：1.动能的理解。2.动能定理的理解与应用。难点:1.动能定理的推导。2.运用动能定理解决问题。 教学方法：学案导学学习过程一、 自主学习效果检测（一）动能1.定义:物体由于_而具有的能。2.表达式: 。3.单位：与功的单位相同，国际单位为_。 1 j=_=_。4.物理量特点(1)具有瞬时性，是_。(2)具有相对性，选取不同的参考系，同一物体的动能一般不同，一般是指相对于_的动能。(3)是_，没有方向，ek0。 二、动能定理1.内容:力在一个过程中对物体所做的功等于物体在这个过程中_的变化。2.表达式：w=_。说明:(1)w为合力所做的功，它等于各个力做功的代数和。(2)ek2表示一个过程的末动能 ， ek1表示一个过程的初动能 3.适用范围：不仅适用于_做功和_运动，也适用于_做功和_运动的情况。 三、动能定理的应用1.动能定理不涉及物体在运动过程中的_和_，因此用动能定理处理问题比较简单。2.外力做的功可正可负。如果外力做正功，物体的动能_；外力做负功，物体的动能_【判一判】(1)一个物体的动能可能小于零。( )(2)两质量相同的物体，动能相同，速度一定相同。( )(3)做匀速圆周运动的物体，速度改变，动能不变。( )(4)动能定理仅适用于恒力做功，对变力做功不适用。( ) 二、课堂导学，小组合作探究主题一;探究影响动能大小的相关因素1.如图甲所示，让同一辆小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，与放在水平面上的木块相碰，比较木块在水平面上移动的距离；如图乙所示，让不同质量的小车分别从同一斜面的相同高度由静止开始下滑，与放在水平面上的木块相碰。比较木块在水平面上移动的距离。试根据实验完成下列表格。现象现象分析图甲质量相同，高度越高的小车把木块推得_质量相同，高度越高，小车滑至水平面的速度_，对木块做功_图乙高度相同，质量越大的小车把木块推得_高度相同,小车滑至水平面的速度相同,小车质量_，对木块做功_2.根据以上实验说明物体的动能大小与什么因素有关？【探究归纳】探究影响动能大小的相关因素1.探究方法：控制变量法。2.动能的大小与物体的质量和速度的大小有关。主题二：动能定理1.如图所示，某物体的质量为m，在与运动方向相同的恒力f作用下在光滑水平面上发生一段位移l，速度由v1增加到v2。试求做功和动能变化的关系。2.若水平地面与物体的滑动摩擦力恒为ff,其他条件不变，物体速度由v1增加到v2,试推导合外力做功和动能变化的关系。3.由上面的1、2，可推知怎样的结论？并分析合外力做功与动能变化的关系。【探究归纳】动能定理1.表达式：w=ek2-ek1。2.若合外力做正功，动能增加。若合外力做负功，动能减小。若合外力不做功，动能不变。【典例2】质量为2 kg的铁球从离地面2 m高处自由下落，陷入沙坑中2 cm深处，如图所示，求沙子对铁球的平均阻力。【规律方法】1.应用动能定理解题的基本步骤(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力的做功情况。(3)明确物体在运动过程的始末状态的动能ek1和ek2。(4)列出动能定理的方程w合ek2ek1及其他必要的解题方程，进行求解三、随堂检测，分层达标训练【基础达标】 1关于动能的理解，下列说法正确的是( )a.一般情况下，中的v是相对于地面的速度b.动能的大小由物体的质量和速率决定，与物体的运动方向无关c.物体以相同的速率向东和向西运动，动能的大小相等，方向相反d.当物体以不变的速率做曲线运动时其动能不断变化2.当重力对物体做正功时，物体的重力势能和动能可能的变化情况，下面哪些说法正确( )a.重力势能一定增加，动能一定减小b.重力势能一定减小，动能一定增加c.重力势能不一定减小，动能一定增加d.重力势能一定减小，动能不一定增加3.足球运动员用力踢质量为0.3 kg的静止足球，使足球以10 m/s的速度飞出，假定脚踢足球时对足球的平均作用力为400 n，球在水平面上运动了20 m后停止，那么人对足球做的功为( )a.8 000 jb.4 000 jc.15 jd.无法确定4.某人用手将一质量为1 kg的物体由静止向上提升1 m，这时物体的速度为2 m/s，则下列说法中错误的是(g取10 m/s2)( )a.手对物体做功12 jb.合外力对物体做功12 jc.合外力对物体做功2 jd.物体克服重力做功10 j5.某个人用手托着质量为m的物体，从静止开始沿水平方向运动，前进距离s后速度为v。已知物体与人手掌之间的动摩擦因数为，则在以上过程中人对物体做的功为( )a0bmgscmgsd6.人骑自行车下坡，坡长l=500 m,坡高h=8 m,人和车总质量为100 kg，下坡时初速度为4 m/s，人不踏车的情况下，到达坡底时车速为10 m/s，g取10 m/s2，则下坡过程中阻力所做的功为( )a.400 jb.3 800 jc.5 000 jd.4 200 j7.一架喷气式飞机质量为5.0103 kg，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移达到l=5.0102 m时，速度达到起飞速度v=60 m/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(g取10 m/s2)。【能力提升】8.(2012长沙高一检测)小明和小强在操场上一起踢足球。若足球质量为m，小明将足球以速度v从地面上的a点踢起。当足球到达最高点b位置时距离地面高度为h，如图所示，不计空气阻力，则下列说法中正确的是( )a.小明对足球做的功等于b.小明对足球做的功等于c.足球在最高点b位置处的动能为0d.足球在最高点b位置处的动能为+mgh9.一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于o点。小球在水平力f的作用下，从平衡位置p点很缓慢地移动到q点，如图所示，力f所做的功为( )a.mglcosb.flsinc.mgl (1cos)d.flcos10.(2012昆明高一检测)如图所示，光滑水平面上，一物体以速度v向右做匀速直线运动，当物体运动到p点时，对它施加一水平向左的恒力。过一段时间，物体向反方向运动再次通过p点，则物体再次通过p点时的速率( )a.大于vb.小于vc.等于vd.无法确定11.如图所示，物体在离斜面底端5 m处由静止开始下滑，然后滑到由小圆弧与斜面连接的水平面上，若物体与斜面及水平面间的动摩擦因数均为0.4，斜面倾角为37。求物体能在水平面上能滑行多远。答案解析1【解析】选a、b。动能是标量，由物体的质量和速率决定，与物体的运动方向无关。动能具有相对性，无特别说明，一般指相对于地面的动能。只有a、b正确。2.【解析】选d。重力对物体做正功，重力势能一定减小，动能的变化不确定，动能的改变看合外力做功，而不仅仅看重力做功，故选d。3.【解析】选c。由动能定理得，人对足球做的功等于足球动能的改变，有4.【解析】选b。整个过程中物体克服重力做功w1mgh10 j，d正确。由动能定理知，合外力对物体做的功wek2ek12 j，b错误，c正确。手对物体做的功w2ww112 j，a正确。5.【解析】选d。由动能定理知人对物体做的功使物体增加了动能，显然d正确。6.【解析】选b。设阻力做功为wf，根据动能定理mgh+wf=，解得wf=3 800 j，故选b。7.【解析】设飞机受到的牵引力为f，阻力ff=0.02mg=1.0103 n,由动能定理得代入数据求得f=1.9104 n。答案：1.9104 n8.【解析】选b。小明对足球做的功等于足球动能的改变,a错，b对;从ab,由动能定理得所以足球在最高点b位置处的动能为c、d错。9.【解题指南】解答本题应把握以下两点：(1)“缓慢”可认为小球动能不变。(2)分析小球受力，确定各力做功情况，由动能定理求解。【解析】选c。小球的运动过程是很缓慢的，因而任一时刻都可看做是平衡状态，因此f的大小不断变化，f做的功是变力功。小球上升过程只有重力mg和f这两个力做功，由动能定理得wfmgl(1cos)0。所以wfmgl(1cos)，故选c。10.【解析】选c。由于外力为恒力，因此由动能定理得所以v=v，即物体返回p点时速率与v大小相等。故选c。11.【解析】对物体在斜面上和水平面上分别受力分析如图所示，设物体到斜面底端时的速率为v，物体下滑阶段=mgcos37故=mgcos37由动能定理得mgsin37l1