高中物理人教版必修2课件：第七章 第9讲 习题课：动能定理

第七章,机械能守恒定律,第9讲习题课：动能定理,目标定位1.进一步理解动能定理，领会应用动能定理解题的优越性.2.会利用动能定理分析变力做功、曲线运动以及多过程问题.,预习导学梳理识记点拨,1.动能：物体由于而具有的能量，是量，其表达式为Ek.2.动能定理：表达式为W合.(1)当合外力对物体做正功时，物体的动能.(2)当合外力对物体做负功时，物体的动能.,减少,运动,标,Ek2Ek1,增加,3.应用动能定理解题与用牛顿定律解题的比较,直线,曲线,恒力,变力,应用动能定理解题不涉及加速度、时间，不涉及矢量运算，运算简单不易出错.,代数,课堂讲义理解深化探究,一、应用动能定理求变力做的功1.动能定理不仅适用于求恒力做功，也适用于求变力做功，同时因为不涉及变力做功过程分析，应用非常方便.2.利用动能定理求变力的功是最常用的方法，当物体受到一个变力和几个恒力作用时，可以先求出几个恒力所做的功，然后用动能定理间接求变力做的功，即W变W其他Ek.,例1如图1所示，物体沿一曲面从A点无初速度下滑，当滑至曲面的最低点B时，下滑的竖直高度h5m，此时物体的速度v6m/s.若物体的质量m1kg，g10m/s2，求物体在下滑过程中克服阻力所做的功.图1,答案32J,二、应用动能定理分析多过程问题1.应用动能定理解决多过程问题时，要根据问题选取合适的过程，可以分过程，也可以全过程一起研究.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，要注意这种力做功的表达方式.,例2如图2所示，质量m1kg的木块静止在高h1.2m的平台上，木块与平台间的动摩擦因数0.2，用水平推力F20N，使木块产生位移l13m时撤去，木块又滑行l21m后飞出平台，求木块落地时速度的大小.(g取10m/s2)图2,解析物体运动分为三个阶段，先是在l1段匀加速直线运动，然后是在l2段匀减速直线运动，最后是平抛运动.考虑应用动能定理，设木块落地时的速度为v，整个过程中各力做功情况分别为：推力做功WFFl1，摩擦力做功Wfmg(l1l2)，重力做功WGmgh.,设木块落地速度为v全过程应用动能定理得,三、动能定理在平抛、圆周运动中的应用1.与平抛运动相结合时，要注意应用运动的合成与分解的方法，如分解位移或分解速度.2.与竖直平面内的圆周运动相结合时，应特别注意隐藏的临界条件.(1)有支撑效果的竖直平面内的圆周运动，物体能过最高点的临界条件为vmin0.,例3如图3所示，ab是水平轨道，bc是位于竖直平面内的半圆形光滑轨道，半径R0.225m，在b点与水平面相切，滑块从水平轨道上距离b点1.2m的a点以初速度v06m/s向右运动，经过水平轨道和半圆轨道后从最高点c飞出，最后刚好落回轨道上的a点，重力加速度g取10m/s2，求：图3,(1)滑块从c点飞出时速度的大小；解析滑块从c点做平抛运动，设初速度为v1，由平抛运动特点知水平方向：xabv1t,答案4m/s,(2)水平轨道与滑块间的动摩擦因数.,(1)小球到达B点时的速率；,图4,(2)若不计空气阻力，则初速度v0为多少？,对点练习巩固应用反馈,应用动能定理求变力做的功1.一人用力踢质量为1kg的皮球，使球由静止以10m/s的速度飞出，假定人踢球瞬间对球平均作用力是200N，球在水平方向运动了20m停止，那么人对球所做的功为()A.50JB.500JC.4000JD.无法确定,A,应用动能定理分析多过程问题2.如图5所示，假设在某次比赛中他从10m高处的跳台跳下，设水的平均阻力约为其体重的3倍，在粗略估算中，把运动员当作质点处理，为了保证运动员的人身安全，池水深度至少为(不计空气阻力)()图5,A.5mB.3mC.7mD.1m解析设水深h，对全程运用动能定理mg(Hh)Ffh0，即mg(Hh)3mgh.所以h5m.答案A,动能定理在平抛、圆周运动中的应用,图6,解析由圆周运动的知识知，小球在A点时：,设小球在B点的速度为vB，则由圆周运动的知识知，,小球从A点运动到B点的过程中，重力做功WGmgR.摩擦力做功为Wf，由动能定理得：,图7,(1)释放点距A点的竖直高度；,从最高点到B点的过