动能动能定理复习newMicrosoftWord文档

1、高级中学2014届高三物理总复习自主探究学案11内容：5.3动能动能定理复习课时：2课时日期：2013 9 30教学目标：1.理解动能定理的确切含义2.熟练运用动能定理分析解决有关问题重占:八、1.动能定理的确切含义2.动能定理的应用难点： 动能定理的应用考点点拨：1 .利用动能定理求变力做功2.应用动能定理应该注意的问题3 .动能定理在多体问题中的应用 知识扫描：1、动能的概念(1)物体由于运动而具有的能叫，动能的大小迅诚动能是标量，与速度的方向无关.动能是_关.2、动能定理(1)动能定理的内容及表达式 合外力对物体所做的功等于 .即W Ek =Ek2-Ek1(2)物理意义动能定理给出了力对

2、物体所做的 与物体之间的关系，即外力对物体做的总功，对应着物体动能的变化，变化的多少由做功的多来量度.3、求功的三种方法(1)(2)，也是相对量，应为公式中的v为瞬时速度，且与参照系的选择有根据功的公式 W = FSCOS a (只能求 根据功率求功W Pt).).根据动能定理求功:(P应是12 12 W = -mv2 mv, ( W为2 2重点难点例析一、动能定理的理解1. 动能定理的公式是标量式，2. 动能定理的研究对象是单一物体，或可看成单一物体的物体系.3. 动能定理适用于物体做直线运动，也适用于物体做曲线运动；适用于恒力做功，也适用于变力做功；力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也

3、可以分段作用.只要求出在作用的过程中各力所做功的总和即可.这些正是动能定理的优越性所在.4. 若物体运动过程中包含几个不同的过程，应用动能定理时可以分段考虑，也可以将全过程视为一个整体来考虑.【例1】：如图所示,物体质量m=2 kg,在与水平方向成静止开始运动.物体与平面及斜面间的动摩擦因数均为思考1:如已知 A到B的距离Lae=4 m,g=10 m/s ,sin 37v为物体相对于同一参照系的瞬时速度37角的力F=25 N作用下，从A点由=0.5. =0.6,cos 37 =0.8.(1)请尝试用功的定义式的两种方法计算物体从A到B过程中外力的总功为多少 ？(2)归纳总结用功的定义式计算总功

4、的方法.(3)尝试用动能定理计算物体到B点的速度.思考2:物体到B点时,若撤去力F,物体靠惯性沿斜面上升到C点,斜面倾角为37 .物体从B到C点的过程中，哪些力做功？是正功还是负功？(2)尝试用动能定理计算C点的高度.思考3: (1)试判断从A到C的整个过程的总功为多少？从A到C的整个过程中，试运用动能定理计算 C点的高度. 从中体会并归纳利用动能定理解决问题时的优点有哪些？【例21 一个物体从斜面上高 h处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止，测 得停止处对开始运动处的水平距离为 S,如图，不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用，并设 斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同.求动摩擦因数 拓

5、展k (k 0，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；若 & 0,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；若 &=0,表示合外力对物体所做的功为0,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.动能定理中涉及的物理量有 F、s、m V、W &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.由于只需从力在整个位移内的功和这段位移始、末两状态的动能变化去考察，又由于动能和功都是标量， 无方向性，无论是直线运动无需注意其中运动状态变化的细节， 还是曲线运动，计算都会特别方便2. 动能定理解题的基本思路然Ed、EV2B. V2V

6、V2 C. V2=V2 D. 沿水平面到B点时间与沿斜面到达 B点时间相等.4.如图所示，物体沿一曲面从 A点无初速度滑下，滑至曲面的最低点 B时，下滑高度为5m 若物体的质量为Ikg，到B点时的速度为6m/s，则在下滑过程中，物体克服阻力所做的功为 多少?（g 取 10m/s2）参考答案:例 2】【解析】设该斜面倾角为a，斜坡长为l，则物体沿斜面下滑时，重力和摩擦力在斜面上的功分别为:Wg = mgl sina = mghWfi = - Amg C o s物体在平面上滑行时仅有摩擦力做功，设平面上滑行距离为S2,则 Wf2 =-4mgS2对物体在全过程中应用动能定理： 得 h 卩S卩S=0.

7、式中S1为斜面底端与物体初位置间的水平距离故3/V=AEk.所以 mglsin a mgCosa mgS=0【点拨】 本题中物体的滑行明显地可分为斜面与平面两个阶段，而且运动性质也显然分别为匀 加速运动和匀减速运动.依据各阶段中动力学和运动学关系也可求解本题.题的方法，不难显现动能定理解题的优越性. 拓展比较上述两种研究问【解析】（1）设小球第一次与地面碰撞后，能够反弹起的最大高度是h，则由动能定理得:mg(H-h)-kmg(H + h)=O解得1 -kh=H1 +k（2）、设球从释放开始，直至停止弹跳为止，所通过的总路程是mgH-kmgS=0S,对全过程由动能定理解得【点拨】物体在某个运动过

8、程中包含有几个运动性质不同的小过程（如加速、减速的过程）， 此时可以分段考虑，也可以对全过程考虑，但如能对整个过程利用动能定理列式则使问题简化 拓展【解析】 起吊最快的方式是：开始时以最大拉力起吊，达到最大功率后维持最大功率起吊 在匀加速运动过程中，加速度为a=Fm-mg =1208沢10m/s2=5 m/s2,末速度V =企 J 200 m/s=10m/s， t Fm 120上升时间t1Ws=2s，上升高度2h =2a工 m=10m.25在功率恒定的过程中，最后匀速运动的速度为Pmvm =mg二 1 200 m/s=15m/s，8X10由动能定理有1 2Pmt2 mg(h hj =-mVm2

9、解得上升时间t2=5.75s.所以，要将此物体由静止起，用最快的方式将物体吊高1 2一一mvt ，290m，所需时间为t=t 1 +t 2=2s+5.75s=7.75s.【例4】【错解】木块离开台面后的平抛阶段解得：V2=8m/s对子弹和木块组成的整体在整个过程中用动能定理有1:_AMgL =- 21 2-2 mvo代入数据可得：尸69.6【错因】本题的物体有两个：子弹和木块，物理过程可以分为三个阶段滑行;木块飞岀台面平抛.在其中两个阶段中有机械能损失： 行阶段.故不能对子弹和木块组成的整体在整个过程中用动能定理【正解】本题的物理过程可以分为三个阶段，在其中两个阶段中有机械能损失：子弹射穿木块

10、阶段和木块在台面上滑行阶段.所以本题必须分三个阶段列方程： TTb . 子弹射穿木块阶段，对系统用动量守恒，设木块末速度为vi， mv0= mv+Mvi木块在台面上滑行阶段对木块用动能定理，设木块离开台面时的速度为；木块在台面上 子弹射穿木块阶段和木块在台面上滑:子弹射木块V2，1 2 1 2有:咂L =2Mv1-2Mv2木块离开台面后的平抛阶段，S =V2. g由、可得尸0.50【点悟】 从本题应引起注意的是：凡是有机械能损失的过程，都应该分段处理.从本题还应引起注意的是：不要对系统用动能定理.在子弹穿过木块阶段，子弹和木块间的一对摩擦力做的总功为负功.如果对系统在全过程用动能定理，就会把这

11、个负功漏掉. 拓展【解析】本题有两个研究对象，可分别对它们应用动能定理.对列车部分有：FL -K（M -mjgst =0-丄（M m）v2.2对脱钩车厢有:-Kmgs2 =0mv22列车匀速行驶有：F =KMg 由可解得：.M民=S1 -S2 =LM -m另解：从整体角度岀发，把两部分作为一个系统来分析：若脱钩时立即关闭发动机，则车头 部分和脱钩车厢应前进同样距离，现在之所以在停止时拉开一定距离，是因为牵引力F在L的路程上做了功，机车的动能多了一些，能够克服阻力多走一段距离，可见F在L路程上做的功应等于阻力在距离上做的功.即FL =K(M m)g 禹 又 F = KMg解之得M LM _m【点拨】 所得的结果与前面一样，可见，一道习题可以有不同的解法，有的简单，有的复杂，差 别是很大的.希望同学们在平时的练习中要多想一想，该题除了自己做的方法之外，是否还会有 其它的，并从中找岀比较简洁的方法来，这样既开拓了思路，锻炼了求异思维，又能够使学到的知识融会贯通.1.【解析】 对于给定的物体来说，只有在速度的大小（速率）发生变化时它的动能才