7.7【动能及动能定理】导学案

1、高一物理7.7动能和动能定理导学案【学习目标】.进一步理解动能的概念，掌握动能的计算式.结合教学，进行探索研究和科学思维能力的训练.理解动能定理确实切含义，应用动能定理解决实际问题.【学习重点】理解动能的概念，应用动能定理解决实际问题。【学习难点】动能定理的表达式的推导新课探究：复习提问：功与速度变化的关系如何?一、动能：1、概念:物体由于1、概念:物体由于而具有的能叫做动能.物体的动能与物体的和 有关。2、表达式：Ek=;说明：单位： ，符号： ; 1kg m2/s2=lN m=lj动能是 量：动能 于或 于零，且其大小与速度方向关。动能是 量，表达式中，v应为对应 的 速度；动能大小与参考

2、系的选择有关。一般表达式中的速度v是对 的速度。3、动能的变化(也叫动能的3、动能的变化(也叫动能的(1)表达式：AEk=Ek2-Ek1 (及对应过程的 动能减去 动能的差值)(2)说明：加速中A Ek 0；减速中A Ek 0二、动能定理：1、推导：2、内容：力对物体所做的功，等于物体动能的表达式为：3、说明：动能定理虽然是在物体受到恒力作用且物体做直线运动的情况下推导出来的，但它同样适用于 力做功的情况，还适用于物体做 线运动的情 况.动能定理中的功应包括对应过程内的一切外力的功，而且在某一过程中，各力的 功可以是同时的，也可以是不同阶段的。（求总功的方法） 动能定理的优点是不必追究全过程的

3、运动性质和状态变化的细节，只需考虑对应 过程中的外力做的总功和动能变化。（动能定理的缺点是无法表达对应过程中某一瞬间的动力学关系，如过山车通过最 高点的临界情况分析）运用动能定理列式求解的方法，有分段列式法和全程列式法。物体运动有几个过 程时，对全程列式比拟简单.对全程列式时，关键是分清整个过程有哪些力做功和各 力做功对应的位移，并确定初始状态和终了状态的动能。4、用动能定理解题的步骤确定研究对象及所研究的物理过程;分析物体的受力情况，明确各个力是否做功，做正功还是做负功，进而明确合外 力的功;确定始、末状态的动能。（未知量用符号表示）；根据动能定理列方程；求解方程、分析结果。【典型例题探究】

4、例1.如下图，将质量m=2kg的一块石头从离地面H=2m高处由静 止开始释放，落入泥潭并陷入泥中h=5cm深处，不计空气阻力， 求泥对石头的平均阻力。（gKlOm/s2）例2、一列车的质量是5义IO,他，在平直的轨道上以额定功率3000AW加速行驶, 当速度由10m/s加速到可能到达的最大速率30M 时，共用了 3加力，那么在这段时间内列车前进的距离是多少？（假设地面及空气给汽车的阻力为恒力）例3、质量为m的物体在水平地面上以一定的初速度滑行，假设物体与地面之间的动 摩擦因数为口，在开始阶段受到与初速同方向的水平推力叫作用前进S1位移，接着 以同方向的水平推力F2作用进S2位移，然后撤除外力，

5、物体再前进S3位移后停止。 求物体的初速度及。.质点在恒力作用下，从静止开始做直线运动，那么质点的动能（）A.与它通过的位移成正比B.与它通过位移的平方成正比C.与它运动的时间成正比D.与它运动时间的平方成正比.质量m = 2kg的滑块，以4m/s的初速在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起作 用一向右的水平力，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右、大小为4m/s,那么在这段时间内水平力做功为（）A. 0 B. 8J C. 16JD. 20J.质量为m的跳水运发动，从离地面高h的跳台上以速度v斜向上跳起，跳起高度离跳台为H,最后以速度匕进入水中，不计空气阻力，那么运发动起跳时所做的功( )B.

6、B. mgh C. mgh + mgHB. mgh C. mgh + mgHA 1B. mgh C. mgh + mgH2.某人用手将1kg物体由静止向上提起1m,这时物体的速度为2m/s （glOm/?）,那么以下那么以下说法正确的选项是（ A.手对物体做功12J C.合外力做功12JB.合外力做功2JD.物体克服重力做功10JB.质量小的物体滑行距离大D.它们克服摩擦力所做的功一样多B.质量小的物体滑行距离大D.它们克服摩擦力所做的功一样多那么（ ）A.质量大的物体滑行距离大C.它们滑行的距离一样大 【课外拓展】.在水平面上有一质量为M的物体，受到水平力F的作用从静止开始运动，通过距 离s

7、撤去力F,这以后又通过距离S停止下来，那么在这个过程中（）A.它所受的摩擦力大小为FB.它所受的摩擦力大小为F/2C.C.力F对物体做的功为FsC.力C.力F对物体做的功为FsD.力F对物体做的功为零7、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，忽略空气阻力。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 8、甲、乙、丙三个物体具有相同的动能，甲的质量最大，丙的最小，要使它们在相同的距离内停止，假设作用在物体上的合力为恒力，那么合力（）A.甲的最大B.丙的最大C.都一样大D.取决于它们的速度如果子弹速度为2v,子弹穿透木 ）D、1块9、速度为v的

8、子弹，恰可穿透一固定着的木板, 板的阻力视为不变，那么可穿透同样的木板（A、2块 B、3块C、4如果子弹速度为2v,子弹穿透木 ）D、1块慢地将物体沿斜面从底端拉到顶端，拉力所做的功为11、质量为m的滑块与倾角为6的斜面间的动摩擦因数为，UtanGf斜面底端有一个和斜面垂直放置的弹性挡板,滑块滑到底端与它碰撞时没有机械能损失，如图 所示.假设滑块从斜面上高为h处以速度%开始沿斜面下滑，设斜面足够长，求：（1）滑块最终停在何处？ （2）滑块在斜面上滑行的总路程是多少?高一物理7. 7动能和动能定理导学案 参考答案例1、 解析：设泥对石头的平均阻力Ff,全过程应用动能定理得:mg(H + h)-F

9、fh = Omg(H + h)-Ffh = Of 所以工.二华(H + 0 = 2x1Ox(2 + O.O5)n = 82ON0.05例2解析 确定研究对象为水平面上的汽车;ee IQm/se IQm/s面给的牵引力（静摩擦力）；地面滚汽车受到重力、地面的支持力、地e IQm/s面给的牵引力（静摩擦力）；地面滚动摩擦力及空气给的滑动摩擦阻力总计为/ （如下图）;地面给的牵引力对汽车做正功（但为变力做功）；阻力f对汽车做负功，其余力均 不做功;汽车的速度由10m/s增加到30m/s；根据 3 总=m/2mv；/2 列方程为 Pt-fs=m（v；-v：）/2 当列车到达最大速率时以匀速行驶，/=P

10、/ =1X1O A A解析：根据动能定理，水平力的功W = AEk =42-&1 =。，与过程无关，只 与初、末状态的动能有关。根据 3 总=m/2mv；/2 列方程为 Pt-fs=m（v；-v：）/2 当列车到达最大速率时以匀速行驶，/=P/ =1X1O A解析：根据动能定理，水平力的功W = AEk =42-&1 =。，与过程无关，只 与初、末状态的动能有关。 3.AD 4.ABD解析：根据动能定理，卬总=七+% =!相声o,% A解析：根据动能定理，水平力的功W = AEk =42-&1 =。，与过程无关，只 与初、末状态的动能有关。3.AD4.ABD解析：根据动能定理，卬总=七+% =

11、!相声o,% =-mgh = -lxOxJ = -OJ , Ek =-mv2 =2）,所以啊=121,答案为 ABD。5.BD解析：根据动能定理，-加8 = 0-练，因为、岛相同，所以m小，x大。 【课外拓展】 BC解析：全过程应用动能定理FS-Ffx2S=0，所以答案BC 。拓展 涉及机车功率问题时，首先要区别是牵引力不变还是牵引力做功的功率不变, 即要确定机车的运动模式，不同的模式，其运动规律是不同的，本例中由于列车功 率不变，列车在做变加速度运动，因此不满足匀变速运动规律。此题的常见错误是 认为列车的牵引力是恒力，从而应用牛顿第二定律求出加速度，在根据运动学公式 求出列车运动的位移。或利

12、用平均速度公式来计算位移。例3、解析 此题有三个物理过程，考虑到物体的受力情况，力的做功情况很清晰, 可以应用全过程的动能定理。*和F2均为动力做功，滑动摩擦力口 mg为阻力做负功,各力做功的代数和等于物体动能的变化FS+F2s2 - 侬+S2+S3) =0-9%2/2解得：%=，解得：%=，解得：%=，2g解得：%=，2g6 +s2 +邑)一 -2F2s2【巩固练习】1.AD1.AD解析：根据动能定理,1.AD解析：根据动能定理,1.AD解析：根据动能定理,二九二八（总所以答案为AD。. AC解析：根据动能定理：2的=工相学-又因为叫郎,11相同，所以物体落 地时具有相同的动能和速率，即答案AC.C解析：根据动能定理：-FS = O-5长，因为S,琮相同，所以F相同。答案C9.C解析：设木块的厚度为d,根据动能定理:初速度为u时，有汽/ = 0-工机/ ,2初速度为2V时，-F5 = 0-m(2v)2,所以s = 4d,即答案C。2mgh 解析：设