教科版必修二 习题课三　动能定理的应用 课件（28张）.ppt

习题课三动能定理的应用 随堂演练 要点探究 要点探究 突破核心 一 应用动能定理求变力的功1 若所求的变力的功不一定为总功 故所求的变力的功不一定等于 ek 2 合外力对物体所做的功对应物体动能的变化 而不是对应物体的动能 3 若有多个力做功时 必须明确各力做功的正负 待求的变力的功若为负功 可以设克服该力做功为w 则表达式中应用 w 也可以设变力的功为w 则字母w本身含有负号 典例1 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 物块受到按如图 乙 所示规律变化的水平力f作用并向右运动 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 0 2 g取10m s2 求 1 a与b间的距离 思路点拨 1 在0 3s内水平力f是变力 由动能定理可求变力的功 解析 1 根据题目条件及题图 乙 可知 物块在从b返回a的过程中 在恒力作用下做匀变速直线运动 即f mg ma 由运动学公式知xab at2 代入数据解得xab 4m 答案 1 4m 2 水平力f在5s内对物块所做的功 思路点拨 2 在3 5s内水平力f是恒力 由牛顿第二定律和运动学公式可求得a与b间的距离 解析 2 物块在前3s内动能改变量为零 由动能定理得w1 wf 0 即w1 mg xab 0 得出前3s内水平力f做的功为w1 8j根据功的定义式w fx得 水平力f在第3 5s时间内所做的功为w2 f xab 16j则水平力f在5s内对物块所做的功为w w1 w2 24j 答案 2 24j 规律方法变力做功无法应用公式w fxcos 直接计算 可应用动能定理间接求解 教师备用 例1 1 多选 如图所示 木板长为l 木板的b端静放有质量为m的小物体p 物体与木板间的动摩擦因数为 开始时木板水平 若缓慢转过一个小角度 的过程中 物体保持与木板相对静止 则这个过程中 a 摩擦力对p做功为 mgcos l 1 cos b 摩擦力对p做功为mgsin l 1 cos c 支持力对p做功为mglsin d 木板对p做功为mglsin cd 解析 对物体运用动能定理 w合 wg wfn w摩 ek 0 所以wfn w摩 wg mglsin 因摩擦力的方向 平行于木板 和物体速度方向 垂直于木板 始终垂直 对物体不做功 故木板对物体做的功就等于支持力对物体做的功 即wfn mglsin 故c d正确 二 应用动能定理解决往复运动问题1 优先考虑应用动能定理的典型情况 1 涉及位移而不涉及加速度 时间的问题 2 有多个物理过程且不需要研究整个过程中的中间状态的问题 3 变力做功的问题 4 含有f s m v w ek等物理量的力学问题 2 解题步骤 1 选取研究对象 明确它的运动过程 3 明确物体在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 ek2 ek1及其他必要的解题方程 进行求解 典例2 2018 江苏无锡高一期中 右端连有光滑弧形槽的水平面ab长为l 1 5m 如图所示 一个质量为m 0 5kg的木块在f 1 5n的水平拉力作用下 从水平面上a端由静止开始向右运动 木块到达b端时撤去拉力f 木块与水平面间的动摩擦因数 0 2 取g 10m s2 求 1 木块沿弧形槽上升的最大高度 解析 1 设木块沿弧形槽上升的最大高度为h 对木块由a端运动到最大高度的过程 由动能定理得fl mgl mgh 0解得h 0 15m 答案 1 0 15m 2 木块沿弧形槽滑回b端后 在水平面上滑动的距离 答案 2 0 75m 规律方法 1 应用动能定理解决多过程问题时 要根据题目所求解的问题选取合适的过程 可以分过程 也可以整过程一起研究 值得注意的是虽然我们列式时忽略了中间复杂过程 但不能忽略对每个过程的分析 2 在运动过程中 物体受到的某个力可能是变化的或分阶段存在的 应用动能定理列式时要注意这种力做功的表达方式 例2 1 从离地面h高处落下一只小球 小球在运动过程中所受的空气阻力是它重力的k k 1 倍 而小球与地面相碰后 能以相同大小的速率反弹 求 1 小球第一次与地面碰撞后 能够反弹起的最大高度是多少 2 小球从释放开始 直至停止弹跳为止 所通过的总路程是多少 解析 2 最终小球一定停在地面上 故mgh kmgs 0 0得s 答案 2 例2 2 质量为m的物体以速度3v0竖直向上抛出 物体落回原处时速度大小为 求 1 物体运动中所受的平均空气阻力大小 2 物体以初速度2v0竖直向上抛出时的最大高度 设空气阻力大小不变 随堂演练 检测效果 1 一质量为1kg的滑块以6m s的初速度在光滑的水平面上向左滑行 从某一时刻起在滑块上施加一个向右的水平力 经过一段时间后 滑块的速度方向变成向右 大小仍为6m s 在这段时间里水平力对滑块所做的功是 a 0b 9jc 18jd 无法确定 a 2 多选 如图所示 一个质量是25kg的小孩从高为2m的滑梯顶端由静止滑下 滑到底端时的速度为2m s g取10m s2 关于力对小孩做的功 以下说法正确的是 a 重力做的功为500jb 合外力做功为50jc 克服阻力做功为50jd 支持力做功为450j ab 3 如图所示 用同种材料制成的一个轨道abc ab段为四分之一圆弧 半径为r 水平放置的bc段长为r 一个物块质量为m 与轨道的动摩擦因数为 它由轨道顶端a从静止开始下滑 恰好运动到c端停止 物块在ab段克服摩擦力做功为 a mgrb 1 mgrc d mgr b 4 2018 安徽亳州高一期中 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 0 25 桌面高h 0 45m 不计空气阻力 重力加速度g取10m s2 求 1 小