吉林省集安市第一中学高中物理 第七章第7节《动能和动能定理》习题课课件 新人教版必修2

功和能动能和动能定理习题课,学习目标1、理解功和能的关系。2、理解动能定理，会应用动能定理解决相关问题。,讨论：1、关于功和能，下列说法正确的是A、功就是能，功可以转化为能B、做功越多，物体的能越大C、能量转化中，做的功越多，能量转化越多D、物体能量变化多少，就做了多少功E、功是物体能量的量度,答案：（1）3103J（2）3103J,答案：C。提示：能量变化可以是通过做功，也可以是通过热传递的方式。,一、功和能的关系,功是能量转化的量度。,2运动员将质量为150kg的杠铃举高2m，（1）运动员做了多少功?（2）有多少化学能转化为杠铃的重力势能？,二、动能动能定理,1、动能Ek=mv2/2，式中v是物体的瞬时速度的大小，即瞬时速率（简称速率）。,2、动能定理W总=Ek,应用动能定理的一般思维程序：,1、确定研究对象，进行受力分析，认真画出受力分析示意图；,2、若问题中涉及到F、s、v、m等物理量，考虑用动能定理！,3、确定研究的物理过程（起点和终点），分析这过程中有哪些力对研究对象作功，作了多少功，正功还是负功，求出总功；,4、确定研究过程起点和终点的动能，列出动能定理表达式；,5、求解，必要时讨论结果的合理性。,3一个质量为m、且质量分布均匀的长方形木块，放在粗糙的水平地面上，长为2a，宽为a，若要把它从地面上直立起来，外力至少要做多少功？,答案：（51）mga/2。重力做功与路径无关！,4、人的心脏每跳一次大约输送810-5m3的血液，正常人血压(可看作压送血液的压强)的平均值约为1.5104Pa，心跳约每分钟70次，据此估测心脏工作的平均功率约为多少?,析与解：设血管的横截面积为S，心脏跳动一次使血液流过的距离为d=V/S（血管直径很小，S可视为均匀不变的），,则心跳一次做的功大约为：W=Fd=pSd=pV,心脏每分钟跳动70次，故心脏工作的平均功率为：P=70W/t=70pV/t=701.5104810-5/60W=1.4W,5、在离地面一定高度处，以相同的动能向各个方向抛出多个质量相同的小球，这些小球到达地面时，有相同的A、动能B、速度C、速率D、位移,答案：AC,6、质量为2kg的物体，在水平面上以6m/s的速度匀速向西运动，若有一个方向向北的8N恒力作用于物体，在2s内物体的动能增加了A、28JB、64JC、32JD、36J,提示：物体作类平抛运动；求动能的增量有两种方法：一是用末动能减去初动能，二是求合外力的功本题就是此恒力的功。,答案：B,小结：动能定理不仅适用于直线运动，也适用于曲线运动。,7、一辆汽车的质量为m，从静止开始起动，沿水平路面前进了s后，达到了最行驶速度vm，设汽车的牵引功率保持不变，所受阻力为车重的k倍，求：（1）汽车的牵引功率；（2）汽车从静止到开始匀速运动所需的时间。,分析：因阻力f=kmg，当汽车达最大速度时，有P=Fminvmax=kmgvmax,因汽车的加速过程不是匀加速直线运动，所以求时间不可以用有关运动学的公式，考虑用动能定理，由W=Ek,Ptfs=mvm2/20,所以t=(vm2+2kgs)/2kgvm。,小结：动能定理不仅适用于恒力作功，也适用于变力作功。,8、如图，一质量为2kg的铁球从离地面2m高处自由下落，陷入沙坑2cm深处，求沙子对铁球的平均阻力？,9、一粒子弹以700m/s的速度打穿第一块木板后速度降为500m/s，若让它继续打穿第二块同样的木板，则子弹的速度变为_m/s。（木板对子弹的阻力恒定）,10、在20m高处，某人将2kg的铅球以15ms的速度（水平）抛出，那么此人对铅球做的功是多少？,小结：若研究的物理过程分成几个不同子过程，也可以从全程考虑，解决问题更简便。,提示：人只在将球抛出的过程中对球作功，球在下落过程中，人已不对球施力了，所以本题20m是干扰条件。,提示：穿过两块木板时克服阻力作的功相同，不是速度的减少量相同。,分析：mgH+mghfh=00,11、一学生用100N的力，将质量为0.5kg的球水平踢出20m远，则该学生对球做的功是()A.2000JB.10JC.100JD.无法确定,12、质量为m的物体，静止于倾角为的光滑斜面底端，用平行于斜面方向的恒力F作用于物体上使之沿斜面向上运动。当物体运动到斜面中点时撤去外力，物体刚好能滑行到斜面顶端，则恒力F的大小为多大？,解：设斜面长2s，在物体向上运动的第一个位移s里，F做正功Fs，从斜面底端运动到斜面顶端的整个过程中，重力做负功-mgsin2s或-mg2ssin。因初末态的动能均为零，由动能定理有Fs-mgsin2s=0，F=2mgsin。,答案：,13、一物体以初速度v0沿倾角为37的斜面上滑，到达最高点后又下滑，回到出发点时的速度为v0/2，求物体与斜面间的动摩擦因数。,分析：物体受力如图，,上滑过程：-mgsin37sfs=0mv02/2,设上升的最大位移为s，,下滑过程：mgsin37sfs=m（v0/2）2/20,全过程：2fs=m（v0/2）2/2mv02/2,式中f=mgcos37，任意两式相除，得=0.45。,14、在光滑水平面上有一静止的物体，现以水平恒力甲推这一物体，作用一段时间后，换成相反方向的水平恒力乙推这一物体，当恒力乙作用时间与恒力甲作用的时间相同时，物体恰好回到原处，此时物体的动能为32J，则在整个过程中，恒力甲做的功和恒力乙做的功分别是多少？,t,分析：物体的末动能为32J，即两个恒力的总功为32J，,A,W甲+W乙=32,W甲/W乙=？,W甲/W乙=F甲s1/F乙s2=F甲/F乙,=-s1,s1=a1t2/2s2=(a1t)t-a2t2/2,s1=-s2,F甲/F乙=1/3,W甲/W乙=1/3,W甲=8JW乙=24J,15、质量为m的质点在半径为R的半球形容器中从上部边缘由静止下滑，滑到最低点时对容器底部的压力为2mg，则在下滑的过程中，物体克服阻力作了多少功？,O,16、总质量为M的列车，沿水平直线轨道匀速前进，其未节车厢质量为m，中途脱节，司机发现时，机车已行驶了距离L，于是立即关闭发动机，设阻力与重量成正比，机车牵引力恒定，当列车的两部分都停下时，它们之间的距离是多少？,分析：对车厢有:-kmgs2=0mv02/2,对机车有:FLk（Mm）gs1=0mv02/2,式中F=kMgs=s1s2=ML/（Mm）,17、质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以初速度v0沿水平方向射入木块，并留在木块中与木块一起以速度v运动，已知当子弹相对木块静止时，木块前进的距离为L，子弹进入木块的深度为s，木块对子弹的阻力f为定值，则下列关系式正确的是（）A、fL=Mv2/2B、fs=mv2/2C、fs=mv02/2-（M+m）v2/2D、f（L+s）=mv02/2-mv2/2,答案：ACD,2、以速度v0竖之向上抛出质量为m的物体，当物体落回抛出点时速度大小为v，求物体上升的最大高度和受到的平均阻力？,1、一子弹原来的速度是v0，打穿一木块后的速度是v0/4，设木块对子弹的阻力是恒定的，那么子弹射入木块的一半深度时，它的速度是多少？要打穿两块这样的木块子弹至少应具有多大的速度？,3、一学生用力踢质量为1kg的足球，使球从静止开始以10m/s的速度水平飞出，设人踢球时对球的平均作用力为200N，球在水平方向上运动了20m，则该学生对球做的功是()A、50JB、100JC、200JD、4000J,作业1,4、两颗人造地球卫星的质量之比为1：2，轨道半径之比为2：1，则它们的动能之比为A、1：2B、1：4C、1：2D、2：1,作业2,1、质量为m的物体用细线经过光滑小孔牵引，在光滑水平面上做匀速圆周运动，拉力为F时，转动半径为R，当拉力逐渐减小到F/4时，物体仍作匀速圆周运动，半径为2R，则外力对物体所做的功的绝对值是A、零B、FR/4C、3FR/4D、5FR/22、一物体以初速度v0=8m/s沿倾角为37的斜面上滑，到达最高点后又下滑，回到出发点时的速度为v=42m/s，g=10m/s2，求物体与斜面间的动摩擦因数和物体上滑的最大距离。3、质量为4000kg的汽车，由静止开始以恒定的功率前进，它经100/3s的时间前进425m，这时它达到最大速度15m/s，设汽车前进时阻力不变，求阻力的大小。4、质量为m的球在距地面H高处无初速下落，运动过程中空气阻力恒为重力的0.2倍，球与地面碰撞时无能量损失而弹起，求：球停止运动前通过的总路程是多少？（提示：全程看，球所受的阻力为变力，但分上升和下落各段考虑时，阻力是恒力）,作业31、飞机在飞行时受到的空气阻力与其速率的平方成正比，若飞机以v匀速飞行，发动机的功率为P，则当飞机以速率nv匀速飞行时，发动机的功率为多大？2、如图，物体沿一曲面从A点无初速下滑，滑至曲面的最低点B时，下滑的高度为5m，若物体的质量为1kg，到B点时的速度为6m/s，则在下滑过程中，物体克服阻力所作的功是多少？3、KKL课时5题12，（2）若用一始终与轨道平面平行的拉力将物体