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(完整word版)物理必修2导学案及答案(完整word版)物理必修2导学案及答案(二)高考链接6.在某星球上,宇航员用弹簧测力计提着质量为m的物体以加速度a竖直上升,此时弹簧测力计示数为F,若宇宙飞船在靠近该星球表面绕星球做匀速圆周运动而成为该星球的一颗卫星时,测得其环绕周期是T,根据上述数据,试求该星球的质量。七、【课后作业】1。火星有两颗卫星,分别是火卫一和火卫二,它们的轨道近似为圆。已知火卫一得周期为7h39min,火卫二的周期为30h18min,则两颗卫星相比()A。火卫一距火星表面较近B。火卫二的角速度较大C。火卫一的运动速度较大D.火卫二的向心加速度较大2。一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行,认为行星是密度均匀的球体。若要确定该行星的密度,只需要测量()A。飞船的轨道半径B。飞船的运行速度C。飞船的运行周期D。行星的质量3。宇航员在月球上做自由落体实验,将某物体由距月球表面高h处释放,经时间t后落到月球表面(设月球半径为R)。据上述信息推断,飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动所必须具有的速率为()A.B。C.D。4。宇宙飞船和空间站在同一轨道上运动,若飞船想与前面的空间站对接,飞船为了追上轨道空间站,可以采取的方法是()A.飞船加速直到追上空间站,完成对接B。飞船从原轨道减速至一个较低轨道,再加速追上空间站对接C。飞船加速至一个较高轨道再减速追上空间站对接D。无法实现对接5。宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速运动,飞船舱内有一质量为m的人站在可称体重的台秤上,下面关于台秤示数的说法中正确的是()A。因为人的质量不变,故示数与在地球表面上测得的竖值一样B.因为重力加速度变小,故示数比在地球表面上测得的数值变小C。因为人受重力完全提供向心力,表现为完全失重,故示数为零D。以上说法都不对6.飞船以a=g/2的加速度匀加速上升,测得在地面上10kg的物体重力为75N,由此可知,飞船距离地面的高度为km。(R地=6。4×103km,g取10m/s7。地球上的物体随地球一起绕地轴转动需要向心力。万有引力的一个分力提供向心力,另一个分力提供重力,已知地球表面赤道处的重力加速度g=9。78m/s2,放在赤道上质量为1kg的物体所需向心力大小为N,是重力的倍。8。已知海王星的直径为地球的4倍,海王星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度大致相等,求海王星的质量。(已知地球半径约为6400km,g取10m/s2)§6。5宇宙航行一、【学习目标】理解三个宇宙速度的意义,知其大小。认识人造地球卫星的运行规律,会计算有关量.了解人类航天事业的发展,树立探索太空科学的信念.二、【重点难点】重点为第一宇宙速度的推导,难点为运行速率与轨道半径的关系。三、【课前预习】地球对周围的物体由_____________的作用,因而抛出的物体要.但是抛出的初速度越大,物体就会飞得越。如果没有,当速度足够大时,物体就不会落到地面上,将围绕地球运转,成为一颗绕地球运动的。第一宇宙速度的表达式是,如果地面附近物体与地球间的万有引力近似等于重力,则第一宇宙速度还可表示为,其值为.要使人造卫星绕地球运行,它进入地面附近的轨道速度必需等于或大于__________km/s,并且小于km/s;要使卫星脱离地球引力不再绕地球运行,成为人造行星,必须使它的速度等于或大于km/s;要想使它飞到太阳系以外的地方去,它的速度必须等于或大于km/s.一、第一宇宙速度规律的发现:由牛顿设想,当从高山上平抛速度足够大的物体时,物体将不再落回地面而成为环绕地球飞行的卫星,此卫星所需要的向心力由万有引力提供。规律的理解:卫星轨道半径可看做与地球半径相等由rmvrGMm22rmvrGMm22在地面附近也有rmvmg2可得rmvmg2两种方式求出的数值如何?二、任一轨道上的运行卫星行星1。规律的发现:卫星在任意轨道上,公式rmvrGMm22均应成立,则可知:rmvrGMm222。规律的理解:同理也成立的有:''2mgrGMmrrmrGMm222224Tmrr2224TmrrGMm①若卫星周期与地球自转同步时,这种卫星叫同步卫星。②在其他星球上发射的卫星也有相同的规律.四、【课堂导学】一、第一宇宙速度典例1一颗卫星在离地高度等于地球半径的轨道上运转,计算其环绕速度和周期。(用你学过的知识解答,需要的数据请自己设法查找)迁移应用1某中子星的质量大约与太阳质量相等,为2.0×1030kg,但是它的半径只有此中子星表面的自由落体加速度。图6—图6—7123PQ二、任一轨道上的运行卫星行星典例2发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点,如图6—7所示,则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是()A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速度B。卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度C。卫星在轨道1上经过Q点时加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度图6—8b地球ac图6—8b地球ac迁移应用2如图6—8所示,a、b、c是地球大气层外圆轨道上运动的三颗卫星,a和b质量相等且小于c的质量,则()A.b所需向心力最小B.b、c的周期相同,且大于a的周期C.b、c的向心加速度大小相等,且大于a的向心加速度D.b、c的线速度大小相等,且小于周期a的向心加速度五、【本课小结】本节内容要求能由万有引力公式和向心力公式分析卫星的各个运动参量变化规律。1。要注意领会三个宇宙速度中只有第一宇宙速度等于进入轨道时的航行速度,第二、第三宇宙速度均相当于发射速度,进入轨道后,速度变小。2。卫星只是在万有引力作用下运动,而飞船可能还有其他动力,需在关闭发动机后才相当于卫星。六、【课堂反馈】(一)课堂练习1。人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,其速度是下列的()A.一定等于7。9km/s B。等于或小于7.9km/sC。一定大于7.9km/s D.介于7.9km/s~11.2km/s2。同步卫星是指相对于地面不动的人造地球卫星()A.它可以在地面上任一点的正上方,且离地心的距离可以按需要选择不同值B。它可以在地面上任一点的正上方,但离地心的距离是一定的 C.它只能在赤道的正上方,但离地心的距离可以按需要选择不同值 D。它只能在赤道的正上方,且离地心的距离是一定的3.卫星绕地球做匀速圆周运动,若卫星的天线突然折断,关于折断的天线的运动,下面说法中正确的是()A.天线做匀速直线运动B.天线做平抛运动C。天线做自由落体运动 D。天线做匀速圆周运动4.地球的半径为R,质量为M,地面附近的重力加速度为g,万有引力恒量为G,则靠近地面而运转的人造卫星的环绕速度为()A。Rg B。gR C.3RggR3RGMRGM5。据报道,我国数据中继卫星“天链—号01星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空。经过4次变轨控制后,于5月1日成功定点在东经77°赤道上空的同步轨道.关于成功定点后的“天链—号01星",下列说法正确的是()A。运行速度大于7.9km/sB.离地面高度一定,相对地面静止C。绕地球运行的角速度比月球绕地球的向心加速度大D。向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等(二)高考链接6.在研究宇宙发展演变的理论中,有一种学说叫做“宇宙膨胀说”,宇宙是由一个大爆炸的火球开始形成的,大爆炸后各星球以不同的速度向外运动,这种学说人为万有引力常量G在缓慢地减小。根据这一理论,在很久以前,太阳系中地球的公转情况与现在相比()A.公转半径R较大B.公转周期T较小C.公转速率v较大D.公转角速度较小7.网上消息:某年某月某日,一质量为100kg、周期为1。0h的人造环月宇宙飞船发射成功。一位同学记不住引力常量G的数值且手边没可查资料,但他记得月球半径约为地球半径的1/4,月球表面重力加速度约为地球的1/6,经过推理,他认为该消息是则假新闻。试写出他的论证方案。(地球半径约为6400km)七、【课后作业】1。关于人造地球卫星的向心加速度的大小与圆周运动半径的关系,下面说法中正确的是()A.由公式F=mω2r得向心力的大小和半径成正比B.由公式rmvrmvF2C。由公式F=mωv得向心力的大小和半径无关D。由公式2r2rMmGF2.我国于1986年2月1日成功发射了一颗实用地球同步卫星,于2003年10月15日又成功发射了“神舟五号"载人飞船,飞船在太空中飞行了21h,环绕地球运转了14圈,又顺利地返回地面,那么此卫星与飞船在轨道上正常运转比较()A。卫星运转周期比飞船大 B.卫星运转速率比飞船大C。卫星运转加速度比飞船大 D。卫星离地高度比飞船大3.质量为m的人造地球卫星,做匀速圆周运动。它离地面等于地球半径R,地面上的重力加速度为g。则卫星的()下列说法中正确的是()A.周期为gR24B。加速度为g/2C。动能为mgR/8gR244。美国天文学家于2005年7月29日宣称他们发现了第十大行星,并暂命名“2003—UB313”。从地球上看,第十大行星永远在太阳的“背面”A.这颗行星的轨道半径与地球相等 B.这颗行星的半径等于地球的半径C.这颗行星绕太阳公转的周期与地球相同D.这颗行星的自转周期与地球相同5。有两颗人造卫星,它们是我质量之比是m1:m2=2:1,轨道半径之比是r1:r2=3:1,那么,它们所受向心力大小之比F1:F2=;它们的运行速率之比v1:v2=;它们的向心加速度之比a1:a2=;它们的周期之比T1:T2=.6.发射人造地球卫星时,人造地球卫星绕地球运行的周期不得低_______min7。试求地球同步卫星离地面的高度。(地球质量M=5。98×1024kg,半径R=6.37×106m,自转周期T=24h,G=6.67×10—11N.m8.1900年3月,紫金山天文台将1965年9月20日发现的第2752号小行星命名为“吴健雄星”,其直径为32km.如果该小行星的密度和地球密度相同,则该小行星的第一宇宙速度是多少?(已知地球半径R=6400km,取地球第一宇宙速度为v1=89.一颗人造卫星在离地面高度等于地球半径的圆形轨道上运行,已知卫星的第一宇宙速度是v1=7。9km,问:(1)这可卫星运行的线速度多大?(2)它绕地球运动的向心加速度多大?(3)质量为1kg的仪器放在卫星内的平台上,仪器的重力多大?它对平台的压力多大?10.图6-9是“嫦娥一号奔月”示意图,卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨,进入地月转移轨道,最终被月球引力捕获,成为月卫星,并开展对月球的探测.下列说法正确的是()A。发射“嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速度B。在绕月圆轨道上,卫星的周期于卫星质量有关C.卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比D。在绕月圆轨道上,卫星受地球的引力大于受月球的引力图6图6—9地球卫星月球球§6。6经典力学的局限性一、【学习目标】1。了解经典时空观和相对论的时空观.2.了解微观世界的量子化现象,知道宏观物体和微观粒子的变化特点。3.了解经典力学的发展历程、伟大成绩、适用范围和局限性。二、【重点难点】1。知道在高速和微观时,需要用相对论的观念解决问题.2。爱因斯坦的相对论在几个不同方向的发展基础,三、【课前预习】1。从低速到高速在经典力学中,物体的质量是_____________(填变化特点);在狭义相对论中,物体的质量是_____________(填变化特点),用公式表示为_____________;二者在_____________条件下是统一的.2.时间与空间(1)物体运动的特征就是它的位置随时间而发生变化,生活经验告诉我们:①空间就像_____________;它给物体的运动提供一个_____________,它对物体的运动本身_____________。也就是说,空间是_____________而存在的.②时间就像_____________;它计量着物体_____________,而任何物体_____________.也就是说,时间是____________而存在的。(2)爱因斯坦所提出的时空观认为,在研究物体的_____________,即速度_____________时,物体的长度(即物体所占有的空间)以及物理过程、化学过程,甚至生命过程的持续时间,都_____________。3。从宏观到微观经典力学能够很精确地描述宏观物体的运动规律,但对微观粒子的波粒二象性无能为力,_____________能够正确地描述微观粒子运动的规律性。以上事实说明,经典力学的适用范围:_____________。4。从弱引力到强引力相对论与量子力学都没有否定过去的科学,而只认为过去的科学是自己在一定条件下的_____________。四、【课堂导学】一、经典力学典例1下列说法正确的是()A.牛顿定律就是经典力学B.经典力学的基础是牛顿运动定律C.牛顿运动定律可以解决自然界中所有的问题D.经典力学可以解决自然界中所有的问题迁移应用117世纪末,采用归纳与演绎、综合与分析的方法,建立了完整的经典力学体系,使物理学从此成为一门成熟的自然科学的科学家是()A.牛顿 B.开普勒C.笛卡儿 D.伽利略五、【本课小结】本节着重对力学发展中经典力学与相对论间的关系进行简述,要明确力学的局限性主要表现的几个方面,对爱因斯坦相对论有一个粗浅的认识,能区分在不同背景下各自的适用情况。为了解航空事业的发展,要注意从各个媒体渠道收集有关太空飞行器的运动情况,包括发射和接收过程,扩大知识视野,提高崇尚科学的热情。六、【课堂反馈】(一)课堂练习1.在物理学发展的过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步.在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中,正确的说法是()A.爱因斯坦创立了“日心说”B.哥白尼提出了“地心说”C.伽利略发现了行星运动定律D.牛顿总结出了万有引力定律2.下列说法中正确的是()A.爱因斯坦的狭义相对论研究的是物体在低速运动时所遵循的规律B.爱因斯坦的狭义相对论研究了物体在高速运动时所遵循的规律C.牛顿物理学的运动定律研究的是物体在低速运动时所遵循的规律D.牛顿物理学的运动定律研究的是物体在高速运动时所遵循的规律3.对于公式m=eq\f(m0,\r(1-\f(v2,c2))),下列说法中正确的是()A.式中的m是物体以速度v运动时的质量B.当物体的运动速度v〉0时,物体的质量m>m0,即物体的质量改变了,故经典力学不适用,所以是不正确的C.当物体以较小速度运动时,质量变化非常小,经典力学理论仍然适用,只有当物体以接近光速的速度运动时,质量变化才明显,故经典力学适用于低速运动,而不适用于高速运动物体D.通常由于物体的运动速度太小,故质量的变化引不起我们的感觉,在分析地球上物体的运动时,不必考虑质量的变化(二)高考链接4.以下说法正确的是()A.经典力学理论普遍适用,大到天体,小到微观粒子均适用B.经典力学理论的成立具有一定的局限性C.在经典力学中,物体的质量不随运动状态而改变D.相对论与量子力学否定了经典力学理论七、【课后作业】1.关于经典力学、狭义相对论和量子力学,下面说法中正确的是()A.狭义相对论和经典力学是相互对立,互不相容的两种理论B.在物体高速运动时,物体的运动规律服从狭义相对论理论,在低速运动时,物体的运动服从牛顿定律C.经典力学适用于宏观物体的运动,量子力学适用于微观粒子的运动D.不论是宏观物体,还是微观粒子,经典力学和量子力学都是适用的2.下列说法正确的是()A.在经典力学中,物体的质量不随运动状态而改变,在狭义相对论中,物体的质量也不随运动状态而改变B.在经典力学中,物体的质量随运动速度的增加而减小,在狭义相对论中,物体的质量随物体速度的增大而增大C.在经典力学中,物体的质量是不变的,在狭义相对论中,物体的质量随物体速度的增大而增大D.上述说法都是错误的3.物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识,推动了科学技术的创新和革命,促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步,下列表述正确的是()A.牛顿发现了万有引力定律B.牛顿通过实验证实了万有引力定律C.相对论的创立表明经典力学已不再适用D.爱因斯坦建立了狭义相对论,把物理学推到高速领域4.下面说法中正确的是()①当物体运动速度远小于光速时,相对论物理学和经典物理学的结论没有区别②当物体运动速度接近光速时,相对论物理学和经典物理学的结论没有区别③当普朗克常量h(6。63×10-34J·s)可以忽略不计时,量子力学和经典力学的结论没有区别④当普朗克常量h(6.63×10-34J·s)不能忽略不计时,量子力学和经典力学的结论没有区别A.①③ B.②④C.①④ D.②③5.20世纪以来,人们发现了一些新的事实,而经典力学却无法解释,经典力学只适用于解决物体低速运动的问题,不能用来处理高速运动的问题;只适用于宏观物体,不适用于微观粒子.这说明()A.随着认识的发展,经典力学已成了过时的理论B.人们对客观事物的具体认识,在广度上是有局限性的C.不同领域的事物各有其本质与规律D.人们应当不断扩展认识,在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律《万有引力与航天》单元测试卷一、选择题1.设在地球上和在x天体上,以相同的初速度竖直上抛一物体,物体上升的最大高度比为K(均不计阻力),且已知地球和x天体的半径比也为K,则地球质量与x天体的质量比为()A.1 B.K C.K2 D.1/K2.(1988年·全国高考)设地球表面重力加速度为g0,物体在距离地心4R(R是地球的半径)处,由于地球的作用而产生的加速度为g,则g/g0为()A.1 B.1/9 C.1/4 D.1/163.对于万有引力定律的数学表达式F=,下列说法正确的是()A.公式中G为引力常数,是人为规定的B.r趋近于零时,万有引力趋于无穷大C.m1、m2之间的万有引力总是大小相等,与m1、m2的质量是否相等无关D.m1、m2之间的万有引力总是大小相等方向相反,是一对平衡力4.地球的半径为R,地球表面处物体所受的重力为mg,近似等于物体所受的万有引力.关于物体在下列位置所受万有引力大小的说法中,正确的是()A.离地面高度R处为4mgB.离地面高度R处为mg/2C.离地面高度-3R处为mg/3D.离地心R/2处为4mg5.物体在月球表面的重力加速度是在地球表面的重力加速度的1/6,这说明了()A.地球的半径是月球半径的6倍B.地球的质量是月球质量的6倍C.月球吸引地球的力是地球吸引月球的力的1/6D.物体在月球表面的重力是其在地球表面的重力的1/66.关于天体的运动,下列叙述正确的是()A.地球是静止的,是宇宙的中心B.太阳是宇宙的中心C.地球绕太阳做匀速圆周运动D.九大行星都绕太阳运动,其轨道是椭圆7.太阳表面半径为R’,平均密度为ρ',地球表面半径和平均密度分别为R和ρ,地球表面附近的重力加速度为g0,则太阳表面附近的重力加速度g′()A. B.'g0C.g0 D.g0'8.假设火星和地球都是球体,火星质量M火和地球质量M地之比为M火/M地=p,火星半径R火和地球半径R地之比为R火/R地=q,那么火星表面处的重力加速度g火和地球表面处的重力加速度g地之比g火/g地等于()A.p/q2 B.pq2C.p/q D.pq
二、填空题9.已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R,万有引力恒量为G,用以上各量表示地球质量M=________.10.已知地球半径约为6.4×10611.火星的半径是地球半径的一半,火星质量约为地球质量的1/9,那么地球表面质量为50kg的物体受到地球的吸引力约是火星表面同质量的物体受到火星吸引力的______倍.三、计算题12.假如地球自转速度达到使赤道上的物体“飘”起来(即完全失重),那么地球上一天等于多少小时?(地球半径取6。4×106
13.飞船以a=g/2的加速度匀加速上升,由于超重现象,用弹簧秤测得质量为10kg的物体重量为75N.由此可知,飞船所处位置距地面高度为多大?(地球半径为6400km,g=10m/s2)
14.两颗靠得很近的恒星,必须各以一定的速率绕它们连线上某一点转动,才不至于由于万有引力的作用而将它们吸引到一起.已知这两颗恒星的质量为m1、m2,相距L,求这两颗恒星的转动周期.第七章机械能守恒定律§7。1追寻守恒量-—能量§7。2功一、【学习目标】1.掌握功的定义,并且熟悉公式中各物理量的含义,会运用功的公式来解决实际问题,掌握求合力功的两种方法;
2。知道功的单位,理解功是标量,正功和负功的含义;二、【重点难点】1.对正功、负功概念的理解,会根据公式计算多个力的总功。2.化变力为恒力、处理变力做功的思想方法。三、【课前预习】1、功的定义式W=F·lcosα,它是计算功的基本公式,不仅适用于恒力做功的计算,同时也适用于变力做功的计算,但由于中学数学知识的限制,中学阶段仅适用于恒力做功的计算,式中l是指以地面为参考系的位移,α是力F位移l的夹角。当α=π/2时,W=0,这时F与l垂直,力F不做功;当α<π/2时,W>0,力F做正功,F起动力作用;当π/2<α≤π时,W<0,力F做负功,F起阻力作用.2、一个力对物体做负功,也可以说成物体克服这个力做功。竖直向上抛出的球,在上升过程中,重力对球做了-6J的功,也可以说成___________.3、功是标量,没有方向,但有正负。当物体在几个力作用下发生一段位移l时,这几个力对物体所做的总功,等于__________代数和,也等于__________所做的功。4、如果一个物体在变力作用下运动,可以用微元法来计算变力所做的功。先把轨迹分成___________小段,每小段都足够小,可认为是直线,而且物体通过每小段的_______足够短,在这样短的时间里,力的变化________,可以认为是恒定的。对每小段可以用公式W=Flcosα计算,最后把物体通过各个小段所做的功加在一起,就是变力在整个过程中所做的功。四、【课堂导学】典例1如图所示,水平面上有一倾角为θ的斜面,质量为m的物体静止在斜面上,现用水平力F推动斜面,使物体和斜面一起匀速向前移动距离l,求物体所受各力做的功各是多少?迁移应用1如图所示,小物体m位于光滑的斜面M上,斜面位于光滑的水平地面上,从地面上看,在小物体沿斜面下滑的过程中,斜面对小物体的作用力()A、垂直于接触面,做功为零B、垂直于接触面,做功不为零C、不垂直于接触面,做功为零D、不垂直于接触面,做功不为零五、【本课小结】图7-6A图7-6ABFvvvFfFf′AB在相当多的问题里,摩擦力都阻碍物体运动,对物体做负功,这就很容易给人一种感觉—-摩擦力一定做负功.实际上,摩擦力可以做负功,也可以做正功,也可不做功.下面按静摩擦力的功和滑动摩擦力的功分述如下:(1)静摩擦力的功图7-7FfM例如:光滑水平面上放着一辆平板车B,车上放一物体A,用力F拉动车上的物体,B与A一起以相同的速度前进,且A与B间无相对滑动,则静摩擦力Ff对A做负功,Ff′对B做正功,如图7—6所示。又如,放在匀速转动圆盘上随同盘M一起转动的物体A,它受的向心力是静摩擦力Ff,Ff在任意时刻都与速度方向垂直,在力的方向上没发生位移,所以F图7-7FfM(2)滑动摩擦力的功图7-8FfFf′mmMLlv设光滑水平面上放一质量为M的平板车,一质量为m的物体以速度v沿平板车表面飞上,当m在车表面滑行距离L时,平板车前进了图7-8FfFf′mmMLlv以m为研究对象,它受的滑动摩擦力为Ff,Ff对m做的功W=Ff(l+L)cos180°=-Ff(l+L)。以M为研究对象,它受的滑动摩擦力为Ff′(Ff′为f的反作用力),Ff′对M做的功W′=Ff′l。六、【课堂反馈】(一)课堂练习1、关于功的概念,以下说法正确的是()A.力是矢量,位移是矢量,所以功也是矢量;B.功有正、负之分,所以功也有方向性;C。若某一个力对物体不做功,说明该物体一定没有位移;D。一个力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移大小及力和位移间夹角的余弦三者的乘积。2、用400N的力在水平地面上拉车行走50m,拉力与车前进的方向成30°角.那么,拉力对车做的功是()A。2.0×104JB。1。0×104JC。1。7×104JD.以上均不对3、运动员用2000N的力把质量为0。5kg的球踢出50m,则运动员对球所做的功是()A.200JB.10000JC。25JD。无法确定(二)高考链接4。动滑轮是一种简单机械,如图所示,滑轮和绳子的质量不计,用力开始提升原来静止的质量为10kg的物体,以2m/s2的加速度匀加速上升,求开始运动后3秒内拉力做的功.七、【课后作业】1、关于功的正负,下列叙述中正确的是()A.正功表示功的方向与物体运动方向相同,负功为相反B.正功表示功大于零,负功表示功小于零C.正功表示力和位移两者之间夹角小于90°,负功表示力和位移两者之间夹角大于90°D.正功表示做功的力为动力,负功表示做功的力为阻力2、以初速度v0竖直向上抛出一个质量为m的小球,上升最大高度是h.如果空气阻力Ff的大小恒定,则从抛出到落回出发点的整个过程中,空气阻力对小球做的功为()A.0B.-FfhC.-2mghD.-2Ffh3、起重机以a=1m/s2的加速度,将重G=104N的货物由静止匀加速向上提升.那么,在1s内起重机对货物做的功是(g=10m/s2)()A。500J;B.5000J;C。4500J;D。5500J4、有以下几种情况①用水平推力F推一质量为m的物体在光滑的水平面上前进l②用水平推力F推一质量为2m的物体在粗糙的水平面上前进l③用与水平面成60°角的斜向上的拉力F拉一质量为m的物体在光滑平面上前进2l④用与斜面平行的力F拉一质量为3m的物体在光滑的斜面上前进l这几种情况下关于力F做功多少的正确判断是()A、②做功最多B、④做功最多C、①做功最少D、四种情况,做功相等5、两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上,使物体运动,如图5—2—5所示,物体通过一段位移时,力F1对物体做功4J,力F2对物体做功3J,则力F1和F2的合力对物体做功为()A、7JB、2JC、5JD、3。5J6、火车头用F=5×104N的力拉着车厢向东开行S=30m,又倒回来以同样大小的力拉着车厢向西开行30m,在整个过程中,火车头对车厢所做的功是()A、3×106JB、2×106JC、1.5×106JD、07、质量为m的物体,在水平力F的作用下,在粗糙的水平面上运动,下列说法中正确的是()A、如果物体做加速直线运动,F一定对物体做正功B、如果物体做减速直线运动,F一定对物体做负功C、如果物体做减速直线运动,F可能对物体做正功D、如果物体做匀速直线运动,F一定对物体做正功8、重为400N的物体放在水平地面上,与地面的滑动摩擦因数为μ=0。2,在大小为F=500N,方向与水平面成α=37°斜向上的拉力作用下前进l=10m。在此过程中力F做功为J,摩擦力做功为_________J,重力做功________J,合力所做的功为_________J。9、如图所示,物体质量为2kg,光滑的定滑轮质量不计,滑轮两侧保持绳竖直,若拉着绳使物体上升2m,则拉力做功为________J;若竖直向上拉力为50N,使物体上升2m,拉力做功_________J,重力对物体做功_________J.10、下列说法正确的是()A、有力有位移,该力一定做功B、有加速度的物体一定有力对它做功C、静摩擦力一定不做功,滑动摩擦力一定做负功D、静摩擦力和滑动摩擦力都可能做正功11、关于作用力和反作用力做功的关系,下列说法正确的是()A、当作用力做正功时,反作用力一定做负功B、当作用力不做功时,反作用力也不做功C、作用力和反作用力所做的功大小一定相等,一正一负D、作用力做正功时,反作用力也可以做正功12、某人利用如图所示的装置,用100N的恒力F作用于不计质量的细绳的一端,将物体从水平面上的A点移到B点。已知α1=30°,α2=37°,h=1.5m,不计滑轮质量及绳与滑轮间的摩擦,求绳的拉力对物体所做的功?13、如图,小球在大小不变的拉力F的作用下,在水平槽内做圆周运动。如果圆半径为R,拉力F的方向恒与小球瞬时速度方向一致,则在小球运动一周过程中,拉力F所做的功多大?§7。3功率一、【学习目标】1.理解功率的概念,能运用功率的定义式进行有关的计算。2。理解额定功率和实际功率的概念.3。根据功率的定义推导P=Fv,并能用于分析、计算和解释现象。4。能分析汽车发动机功率一定时,牵引力与速度的关系.二、【重点难点】1.理解功率的概念,并灵活应用功率的计算公式计算平均功率和瞬时功率.2.正确区分平均功率和瞬时功率所表示的物理意义,并能够利用相关公式计算平均功率和瞬时功率。三、【课前预习】(一)、功率1.物理意义:是用来描述_______________的物理______________________叫功率,单位是______2.对于公式,适用于求__________,对于公式P=Fv,适用于求_________,若公式中的速度为平均速度,则该功率为__________,若公式中的速度为瞬时速度,则该功率为__________。注意:该公式中F与v的方向应该_____________.(二)、机器功率1.额定功率是发动机____________________________。实际功率是发动机____________________________时的功率,一般情况下实际功率____额定功率。2。由P=Fvcosα知,P、α一定时,F与v的关系是________,F、α一定时,P与v的关系是_______.(三)、机车启动1。汽车以恒定功率起动,先做加速度越来越 的加速运动,直到速度达到最大值,最后做运动。2。汽车匀加速起动,先做匀加速运动,直到,再做加速度越来的加速运动,直到速度达到最大值,最后做运动。四、【课堂导学】典例1、质量为m的物体,从一固定的倾角为α的光滑斜面顶端由静止开始沿斜面下滑,起点高度为h,则其下滑到斜面底端时重力的瞬时功率为多少?全过程重力的平均功率为多少?解析:迁移应用1、如图7—11所示,质量m=2kg的木块在倾角为θ=37°的斜面上由静止开始下滑,木块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5,已知sin37°=0.6,cos37°=0。8,g取10m/s2,斜面足够长,求:图7-11图7-1137°(2)第2s内重力的平均功率.(3)2s末重力的瞬时功率。典例2、汽车发动机的功率为60kW,其总质量为5000kg,在水平路面上行驶时受到的阻力为5000N,试求:(1)汽车能达到的最大速度;(2)若汽车以0。5m/s2的加速度做匀加速运动,则匀加速运动可维持多长时间?解析:迁移应用2、汽车由静止开始运动,若要使汽车在开始运动的一小段时间保持匀加速直线运动,则()A.不断增大牵引力功率B。不断减小牵引力功率C。保持牵引力功率不变D。不能判断牵引力功率怎么变化五、【本课小结】1实际功率总小于或等于额定功率.2汽车起动:(1)恒定功率起动,P=Fv,v↑F↓a↓做加速度减小的加速运动,最终a=0,F=Ff,v最大且恒定,做匀速直线运动。(2)匀加速起动(F恒定),v↓P↓a不变,做匀加速直线运动,当P=P额后,P不变,v↑F↓a↓做加速度减小的加速运动,最终F=Ff,v最大且恒定,开始做匀速直线运动.这两种启动方式对应的v-t图分别为图7-12甲、乙所示。图7-图7-12tvvmOAtvvmOv1BA甲乙在图中的A点时有F=Ff的关系;在B点时有P瞬=P额的关系。六、【课堂反馈】(一)课堂练习1关于功率,下列说法正确的是()A。力对物体做的功越多,功率就越大B.做功时间短的机械功率大C。完成相同的功,用的时间越长,功率越大D.功率大的机械在单位时间里做的功多2甲、已两车的额定功率之比是1:2,当两车以各自的额定功率行驶时,可判定():A两车装的货物质量之比1:2B在相同时间内,两车做功之比2:1C两车行驰的速度比1:2D速度相同时,两车的牵引力比1:23设飞机飞行中所受阻力与速度的平方成正比,如果飞机以速度V匀速飞行时,其发动机功率为P,则飞机以2P匀速飞行时,其发动机的功率为:()A2PB4PC8PD无法确定4汽车从平直公路上驶上一斜坡,其牵引力逐渐增大而功率不变,则汽车的()A加速度逐渐增大C速度逐渐增大B加速度先减小后增大D速度逐渐减小5汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶,发动机功率为P.快进入闹市区时,司机减小了油门,使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶.下列四个图象中,哪个正确表示了从司机减小油门开始,汽车的速度与时间的关系()tvtvOv00.5v0tvOv00.5v0tvOv00.5v0tvOv00.5v0ABCD6某大型商场的自动扶梯以恒定速率v1运送顾客上楼购物.某顾客第一次站在扶梯上不动随扶梯向上运动;第二次他以相对于扶梯的速率v2沿扶梯匀速向上走动.两次扶梯对这位顾客所做的功分别为W1和W2,扶梯牵引力的功率分别为P1和P2,则下列结论正确的是()A。W1<W2,P1<P2B。W1〈W2,P1=P2C.W1=W2,P1〈P2D.W1>W2,P1=P2(二)高考链接7如图所示,一位杂技演员骑摩托车沿竖直面内的一个固定圆轨道做特技表演,他控制车的速率始终保持在20m/s,人与车的总质量为100kg,轨道对车的阻力大小是轨道对车压力的0。1倍.已知车通过最低点A时发动机的即时功率为9kW,求车通过最高点B时发动机的瞬时功率.BBA七、【课后作业】1.关于功率,下列说法正确的是()A.由P=W/t知,力所做的功越多功率就越大;力做功所用的时间越短功率就越大。B.由P=Fv知,物体在运动过程中所受的某个力越大且物体的速度越大,功率就越大.C.汽车在做匀加速直线运动的过程中,牵引力的功率不变.D.减小阻力和提高发动机的额定功率都可以提高机动车的运行速度。‘2。质量为5t的汽车在水平路面上由静止以加速度a=2m/s2开始做匀加速直线运动,所受的阻力是1。0×103N,则汽车启动后第1s末发动机的瞬时功率是()A。2kWB.11kWC.20kWD。22kW3。用电动轻质钢索将两个质量相同的攀岩运动员甲和乙匀速送上某个一定高度的岩顶,先后用较大的速度、较小的速度分别送甲、乙二人,则两种情况相比较,电动机的()A.功率增加,总功不变.B.功率减小,总功不变。C.功率不变,总功减小。D.功率减小,总功减小。4.雨滴在空中运动时所受空气阻力大小与其速度的平方成正比,若有两个雨滴从高空中竖直下落,质量分别为m1、m2,落地之前均已做匀速运动,则它们匀速运动时重力的功率之比为p1:p2为()A.B.C。D.5.设在平直的公路上一位高一学生以一般速度骑自行车(大约5m/s),所受的阻力约为车、人总重力的0.02倍,则骑车人的功率最接近于()A.10—1kwB。10-3kwC.1kwD。10kw6.一个重10N的物体从高处自由下落的第3s内重力做功的平均功率为,第3s末重力瞬时功率为。7.人的心脏每跳一次大约输送8×10-3m3的血液,正常人血压(可看作心脏送血的压强)的平均值为1.5×104pa,心跳每分钟70次,据此估计心脏工作地平均功率为8.质量为0.5kg的木块在倾角为30°的光滑斜面上由静止开始下滑,在下滑的第2s内重力做功的平均功率为___________W,第2s末重力做功的瞬时功率为____________W。(g取10m/s2)9.一起重机吊起重1000kg的物体,由静止以2m/s2的加速度上升10s,求起重机的额定功率至少为多大?10。为了响应国家的“节能减排”号召,某同学采用了一个家用汽车的节能方法。在符合安全行驶要求的情况下,通过减少汽车后备箱中放置的不常用物品和控制加油量等措施,使汽车负载减小。假设汽车以72km/h的速度匀速行驶时,负载改变前、后汽车受到的阻力分别为2000N和1900N.请计算该方法使汽车发动机输出功率减小了多少?11。额定功率是30kW的汽车,在水平公路上以恒定功率行驶,可能达到的最大速度为108km/h,假定运动过程中阻力恒定,汽车的质量为500㎏,求当它的速度是36km/h和72km/h时的加速度分别为多大?12。设飞机在飞行中所收空气阻力与它的速度成正比,当飞机以速度v水平匀速飞行时,发动机的功率为P,飞机以速度3v水平飞行时,发动机的功率为()A.3PB。9PC.10PD.27P13。额定功率为80kW的汽车,在平直公路上行驶的最大速度是20m/s,汽车的质量是2t,如果汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度的大小是2m/s2,运动过程中阻力不变,求:(1)汽车受到的阻力多大?(2)3s末汽车的瞬时功率多大?(3)汽车维持匀加速直线运动的时间是多长?§7.4重力势能一、【学习目标】1。理解重力势能的概念,会用重力势能的定义式进行计算.2。理解重力做功与重力势能的变化的关系,并知道重力势能具有相对性。3.知道重力势能是物体和地球系统所共有。二、【重点难点】1.会用重力势能的定义式进行计算。2.会判断功与重力势能的变化关系。三、【课前预习】(一)重力做功的特点:重力做功与_________________无关,只取决于__________________。(二)重力势能(1)重力势能是指____________________________________,表达式____________。(2)重力势能的相对性:重力势能与__________________的选取有关.但重力势能的改变与此_______。(3)重力势能的系统性:属于_______________和________________组成的系统。(4)重力势能的改变与重力做功的关系:表达式_____________。重力做正功时,重力势能____________;重力做负功,重力势能__________.四、【课堂导学】(一)重力做功的特点1。分析比较课本P10图7。4-1、7.4—2、7.4-3中各种不同情况下重力所做的功与物体下落高度的关系。2.由上述分析我们能得到什么结论?用表达式的形式如何描述?(二)重力势能1.重力势能是依据什么引进来的?与哪些因素有关?2。什么是重力势能?公式是什么?3。重力做功与重力势能之间有何关系?(三)重力势能的相对性与系统性1.为什么说重力势能具有相对性?2。什么是参考平面?参考平面的选取是唯一的吗?3。选择不同的参考面,对哪些物理量有影响?有何影响?对哪些物理量没有影响?4.为何说势能是系统所共有的?典例质量为3㎏的物体放在高4m的平台上,取平台为零势能面,求:(1)物体相对于平台表面的重力势能是多少?(2)物体相对于地面的重力势能是多少?(3)物体从平台落到地面上,重力势能变化了多少?重力做的功是多少?(4)若取地面为零势能面,物体从平台落到地面上,重力势能变化了多少?重力做的功是多少?(g取10m/s2)迁移应用水平地面上有一张高1m的桌子,现以桌面为零势能参考面,从桌面以上2m处,让一质量为2kg的物体自由下落,一直落到地面,求:(1)物体到达地面过程中重力势能的变化。(2)若以地面为零势能面,物体在上述过程中重力势能的变化。(g取10m/s2)五、【本课小结】1。重力势能是标量,但有正负,其正负表示物体在参考平面的上方还是下方。2.重力势能的变化具有绝对性,即与参考面的选择无关,只与重力做功的多少有关。六、【课堂反馈】(一)课堂练习1。关于重力势能,下列说法正确的是()A。物体的位置一旦确定,它的重力势能的大小也随之确定B.物体与零势能面的距离越大,它的重力势能也越大C。一个物体的重力势能从-5J变化到—3J,重力势能变小了D。离地面有一定高度的物体,其重力势能可能为零2。当重力做正功时,以下判断正确的是()A.重力势能一定增大B。重力势能一定减小C.物体一定是竖直下降D.物体一定是竖直上升3。以初速度v0竖直上抛一质量为m的物体,若不计空气阻力,且取抛出点为零势能面,则物体可达到的最大重力势能是()A.B。C.D。4。运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程,将人和伞看成一个系统,在这两个过程中,下列说法正确的是()A.阻力对系统始终做负功B。系统受到的合外力始终向下C.重力做功是系统的重力势能增加D.任意相等的时间内重力做的功相等5。一空心铁球和空心木球质量相等,球壁厚度相同,当它们放在同一水平面上时()A.铁球重力势能大于木球重力势能B.铁球重力势能等于木球重力势能图7-13图7-136。如图7-13所示,质量为m=10kg的物体在竖直向上并通过动滑轮的轻质光滑细绳的拉力F的作用下匀速提升4m,F对物体做的功为_________J,物体增加的重力势能为__________J。(g取10m/s2)(二)高考链接 图7-14K图7-14KhSHAPE\*MERGEFORMAT七、【课后作业】1.下列关于重力势能的说法正确的是()A.重力势能是地球和物体共同具有,而不是物体单独具有的B.重力势能的大小是相对的C.重力势能等于零的物体,不可能对别的物体做功D.在地面上的物体,它的重力势能一定等于零2.一个实心铁球和一个实心木球质量相等,将它们放在同一水平地面上,下列结论中正确的是()A.铁球的重力势能大于木球的重力势能B.铁球的重力势能小于木球的重力势能C.铁球的重力势能等于木球的重力势能D.上述三种情况都有可能3、一条长为L、质量为m的匀质轻绳平放在水平地面上,在缓慢提起全绳的过程中,设提起前半段绳人做的功为W1,提起后半段绳人做的功为W2,则W1∶W2等于(
)A.1∶1
B.1∶2
C。1∶3
D。1∶44、从某一高处平抛一物体,物体着地时末速度与水平方向成α角,取地面处重力势能为零,则物体抛出时,动能与重力势能之比为(
)A.sin2α
B。cos2α
C。tan2α
D.cot2α5.将重为50N的物体沿着竖直方向向上匀速吊起10m高,此过程中物体的重力势能变化了J,拉力对物体做功J.若物体以1m/s2的加速度上升10m高,此过程中物体的重力势能变化了J,拉力对物体做了J的功.(g取10m/s2)6.质量为10kg的物体静止在地面上,现用120N的竖直拉力提升物体,g取10m/s2.在物体上升10m时,拉力做功J,物体动能增加J,重力势能增加J.7。有一挂在墙上的长画,上下长为1。8m,下端画轴重1N,画重0。8N(画面质量均匀),现将长画向上卷起来,长画重力势能增加了__________J,人克服重力做功为__________J。图7-15F图7-15Fkm9.质量是100g的球从1.8m的高处落到水平板上,又弹回到1.25m的高度,在整个过程中重力对球所做的功为多少?球的重力势能变化了多少?10、在离地80m处无初速释放一小球,小球质量为m=200g,不计空气阻力,g取10m/s2,取最高点所在水平面为零势能参考面。求:(1)在第2s末小球的重力势能;(2)在第3s内重力所做的功,重力势能的变化.§7。5探究弹性势能的表达式一、【学习目标】1。知道弹性势能表达式的思路。2.理解弹性势能的概念,会分析决定弹簧弹性势能大小的相关因素。3.体会探究过程中的猜想、分析和转化的方法。 4.领悟求弹力做功时通过细分过程化变力为恒力的思想方法。二、【重点难点】教学重点:让学生体验探究的过程,体验知识迁移、类比的递推方法。教学难点:推导拉伸弹簧时,用微分思想和积分思想求解拉力所做功的表达式。三、【课前预习】1.弹性势能是指发生形变的物体,由于 而具有,这种能量叫弹性势能.2.弹性势能的大小跟有关。四、【课堂导学】一、弹性势能1.举实例说明生活中许多物体的各部分之间都有弹力的相互作用.2.为什么具有弹性的物体在发生形变的时候具有弹性势能?3.弹簧的弹性势能的零点是如何规定的?二、影响弹性势能的因素及弹性势能的表达式1.结合影响重力势能的因素,思考弹性势能的因素可能有哪些?为什么?2.与弹性势能的表达式相关的物理量——两个猜想(1)弹簧的弹性势能很可能与弹簧被拉伸的长度有关,并且拉伸的长度越长,弹性势能,但不一定是关系;(2)即使拉伸的长度l相同,劲度系数k不同的弹性势能也不一样,并且拉伸的长度l相同时,k越大,弹性势能.3。弹性势能与拉力做功的关系根据功是量度可知,当弹簧原来的弹性势能为零时,拉力对弹簧做的功就等于。4.拉力做功的计算—-图解法设弹簧的劲度系数为k,当弹簧被拉伸l时,把这一拉伸过程分为很多小段,它们的长度分别为ᅀl1、ᅀl2、ᅀl3…各个小段上拉力可以近似认为是不变的,分别为,所做的功分别为,拉力在整个过程做的功为。5。弹性势能的表达式v-t图线下的面积代表,F—l图线下的面积代表;当所分成的小段非常短时,F—l图线与轴所围成的区域形状是,该区域的面积为,所以弹性势能的表达式是。图7-16F典例1如图7—16所示,轻质弹簧的原长为l0,劲度系数为k,现用水平拉力拉弹簧,使弹簧在时间t内伸长图7-16F解析:F/Nx/F/Nx/cm0F=kx483060图7-17A.3.6J,—3.6JB.-3.6J,3.6JC。1.8J,—1.8JD.-1。8J,1.8J五、【本课小结】弹簧的弹性势能与重力势能一样,也具有相对性,即与零势能点的规定有关,习惯上我们取弹簧处于自然长度时的零势能点。同样,弹簧弹性势能的变化与零势能点的选取无关,具有绝对性。六、【课堂反馈】(一)课堂练习1.关于物体的弹性势能,下列说法正确的是()A.发生弹性形变的物体一定具有弹性势能。B.只有弹簧在发生弹性形变时才具有弹性势能。C。任何发生形变的物体,一定具有弹性势能。D。没有发生形变的物体,也可以具有弹性势能。2。关于弹簧的弹性势能,下列说法正确的是()A。习惯上取弹簧的长度为原长时,弹簧的弹性势能为零。B。弹簧被拉伸时具有弹性势能,弹簧被压缩时没有弹性势能。C.弹簧被压缩时具有弹性势能,弹簧被拉伸时没有弹性势能。D.弹簧被拉伸或压缩时均具有弹性势能。3。在探究弹簧的弹性势能的表达式时,下列猜想有一定的道理的是()①重力势能与物体被举起的高度h有关,所以弹性势能很可能与弹簧的长度有关系②重力势能与物体被举起的高度h有关,所以弹性势能很可能与弹簧拉伸(或压缩)的长度有关③重力势能与物体所受的重力mg大小有关,所以弹性势能很可能与弹簧的弹力大小有关④重力势能与物体的质量有关,所以弹性势能很可能与弹簧的质量大小有关A.①②B.③④C.②③D.①④4.关于弹力做功与弹性势能的关系,我们在进行猜想时,可以参考重力做功与重力势能的关系来讨论。则下面的猜想有道理的是()①弹力做功将引起弹性势能的变化,当弹力做正功时,弹性势能将增加②弹力做功将引起弹性势能的变化,当弹力做正功时,弹性势能将减少③弹力做功将引起弹性势能的变化,当弹力做负功时,弹性势能将增加④弹力做功将引起弹性势能的变化,当弹力做负功时,弹性势能将减少A.①④B.②③C.①③D.②④5。在水平面上竖直放置一轻弹簧,有一物体在它的正上方自由落下,在物体压缩弹簧速度减为零时()A.物体的重力势能最大B.物体的动能最大C.弹簧的弹性势能最大D.物体的弹性势能最小(二)高考链接图7-18FFOxFOxFOx图7-18FFOxFOxFOxFOxABCD图7-19ABvavb7。在光滑的水平面上,物块A以较大速度va向前运动,与以较小速度图7-19ABvavbA.va′〉vb′B.va′=vb′C。va′〈vb′D。无法确定七、【课后作业】根据本节课所学的知识,总结“科学探究的过程”是怎样的?画出它的流程图。§7.6实验:探究功与物体速度变化的关系一、【学习目标】1。知道探究中需要测量的物理量。2。知道实验方案中改变弹力做功大小的方法.3.知道实验方案中平衡摩擦力的方法。5.会选择合适的测量点并计算速度.6.能根据实验数据分析、总结出实验结论。二、【重点难点】1。根据动能定理的表达式计算运动物体的动能。2。从牛顿第二定律与运动学公式导出动能定理,理解动能定理的物理意义。三、【课前预习】1、探究实验的设计思路:要求能够改变功和测量功W,能够对应地测量出物体的速度v.书本利用如图所示的装置来实验。本实验中改变功的办法是________________________,功的变化情况是一份功W、二份功2W、三份功3W等,为了是橡皮筋对物体做的功为总功,必须消除摩擦力做功对探究带来的影响,因此实验前必须将木板适当____________,使小车能够在木板上作匀速运动为标准;物体速度的测量是通过_____________来实现的.2、探究实验的数据分析:为了清晰地显示出功与速度变化的关系,数据分析时可以采用图象分析法。如果作出______________是一条直线,表明橡皮筋做的功与小车获得的速度的关系是正比例关系,即W∝v;如果不是直线,就可能是W∝v2、W∝v3,甚至W∝。因此记录实验数据时可以设计一个如图的表格。四、【课堂导学】典例1如图是本实验的装置示意图。(1)长木板的倾斜程度如何调试?(2)小车前上方的钩子在制作造型上有何要求?迁移应用1在用本节教材所示的实验装置进行的探究实验时,打出了如图5—6—3所示的一条纸带,请你说说:(1)利用这条纸带要测出哪个物理量?(2)要利用纸带上的哪一段,才能正确上述的物理量?五、【本课小结】动能定理是从牛顿第二运动定律推导出来的,因此,动能定理中的功应为作用于物体所有外力的合力的功。应用动能定理解题,一般比应用牛顿第二定律结合运动学公式解题简便,在应用动能定理解题时,要注意以下几个问题:(1)正确分析物体受力,要考虑物体所受的所有外力,包括重力。(2)要弄清楚各个外力做功的情况,计算时把各已知功的正负号代入动能定理的表达式.(3)有些力在物体运动过程中不是始终存在的,导致物体的运动包含几个物理过程,物体运动状态,受力等情况均发生变化,因而在考虑外力做功时,必须根据不同情况,分别对待.(4)当物体的运动是由几个物理过程所组成,又不需要研究过程的中间状态时,可以把这几个物理过程看做一个整体进行研究,从而避开每个运动过程的具体细节,具有过程简明、方法巧妙、运算量小等优点。六、【课堂反馈】(一)课堂练习1、关于探究功与物体速度变化的关系实验中,下列叙述正确的是()A、每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值B、每次实验中,橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致C、放小车的长木板应该尽量使其水平D、先接通电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出(二)高考链接2、除了从实验探究功与物体速度变化的关系外,也可以从理论上作探究。如图所示,我们选用理想化模型来探究。设质量为m的物体放在光滑的水平地面上,用恒定的水平推力使物体移动L的水平距离,试根据牛顿运动定律和功的计算公式,推理功和物体速度变化的关系.七、【课后作业】3、设质量为m的物体放在倾角为α的粗糙斜面上,用恒定的推力沿着斜面方向使物体移动L的距离,试根据牛顿运动定律和功的计算公式,推理功和物体速度变化的关系。本题与习题1的结论有什么不同?4、在小车牵引纸带运动过程中,打点计时器记录了小车的运动情况,如图所示,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔为T=0。1s.试计算(l)各点瞬时速度:vA=___________m/svB=___________m/svC=___________m/svD=___________m/svE=___________m/s(2)设小车质量为m=1。0kg,试作出从A点至B点、至C点、至D点、至E点的过程中,合外力的功W与各计数点速度平方v2的关系图线.5、除了课本介绍的探究性实验装置外,请你设计一个探究功与物体速度变化关系的实验:(1)应指出实验中如何测定速度和功;(2)实验数据处理时采用什么样的方法可以看出功与速度变化的关系;(3)你设计的实验中应注意写什么问题?§7.7动能和动能定理一、【学习目标】1.进一步理解动能的概念,掌握动能的计算式.2.结合教学,进行探索研究和科学思维能力的训练.3.理解动能定理的确切含义,应用动能定理解决实际问题.二、【重点难点】1.理解动能的概念,应用动能定理解决实际问题。2.动能定理的表达式的推导三、【课前预习】1.动能:物体由于_______________而具有的能量叫动能,表达式______________.2.动能是_________(状态、过程)量也是_______(标、矢)量.3.动能定理内容:______________________________________________________________________。表达式:___________________________.四、【课堂导学】一、动能表达式1.推导课本P72图7.7-1中物体发生一段位移l时(1)力F对物体所做功的大小。(2)物体的速度与位移的关系.2.由上述1中的推导,总结W与v1、v2的关系,由此我们能得出一个什么结论?3。我们怎样根据上述结论引入“动能"这一概念,其具体含义和表达式是什么?单位是什么?二。动能定理1.内容:2。表达式及各字母的物理意义:3.怎样理解“力在一个过程中对物体所做的功"应为合力做的功?4.动能定理的适用范围是什么?典例1假设汽车紧急刹车制动后所受阻力的大小与汽车所受重力的大小差不多,当汽车以20m/s的速度行驶时,突然制动,它还能继续滑行的距离约为多少?(g取10m/s2)迁移应用1一辆汽车以v1=6m/s的速度沿水平面行驶时,急刹车后能滑行l1=3。6m如果以v2=8m/s的速度行驶,在同样的路面上急刹车后滑行的距离l2应为()A.6。4mB.5.6mC.7。2mD.10.8m典例2一物体在离斜面底端5m处从斜面上由静止下滑,然后滑上由小圆弧与斜面连接的水平面上,若物体与斜面及水平面的动摩擦因数均为0。4,斜面的倾角为37°,求物体能在水平面上滑行多远?迁移应用1如图7-22所示,质量为m的物体从高为h倾角为θ的光滑斜面顶端由静止开始沿斜面下滑,最后停在水平面上,已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ,求:图7-22图7-22θh(2)物体在水平面上滑行的距离。(不计斜面与水平面交接处的动能损失)五、【本课小结】动能定理是从牛顿第二运动定律推导出来的,因此,动能定理中的功应为作用于物体所有外力的合力的功。应用动能定理解题,一般比应用牛顿第二定律结合运动学公式解题简便,在应用动能定理解题时,要注意以下几个问题:(1)正确分析物体受力,要考虑物体所受的所有外力,包括重力.(2)要弄清楚各个外力做功的情况,计算时把各已知功的正负号代入动能定理的表达式。(3)有些力在物体运动过程中不是始终存在的,导致物体的运动包含几个物理过程,物体运动状态,受力等情况均发生变化,因而在考虑外力做功时,必须根据不同情况,分别对待。(4)当物体的运动是由几个物理过程所组成,又不需要研究过程的中间状态时,可以把这几个物理过程看做一个整体进行研究,从而避开每个运动过程的具体细节,具有过程简明、方法巧妙、运算量小等优点。六、【课堂反馈】(一)课堂练习1。关于物体的动能,下列说法正确的是()A。运动物体具有的能量叫动能B。只要物体的速度发生变化,其动能一定随着变化C。物体所受的合外力不为零时,其动能一定变化D.物体所受合外力做的功不为零时,其动能一定发生变化2。关于动能定理下列说法正确的是()A。某过程中外力的总功等于各力功的绝对值之和B.有力对物体做功,物体的动能不一定改变C。在物体动能不改变的过程中,动能定理不适用D.动能定理只适用于受恒力作用而加速运动的过程3.一物体在水平恒力F的作用下移动距离l,第一次在有摩擦的水平地面上,第二次在光滑的水平面上。那么,在两次移动中()A.第一次力F做的功多B。两次力F做的功一样多C。第一次物体获得的动能大D。两次物体获得的动能一样大4。足球运动员踢球时,能使足球由静止以10m/s的速度水平飞出设足球的质量为1kg,踢球的平均作用力为200N,球在水平方向滚动了20m,则人对球做功()A.50JB.200JC.4000JD。6000J图7-23v05.从静止开始沿光滑斜面下滑的物体,在开始下滑的一段时间t内,获得的动能为Ek图7-23v0A。2EkB.3EkC。4EkD.5Ek6。如图7-23所示,某人从12.5m高的楼房阳台上向上抛出一个小球,不计阻力,小球脱手时的速度为5m/s,小球的质量为0.6kg,则人对小球做功为_________J。7.质量为m的物体,以初动能Ek在动摩擦因数为μ的水平面上运动的最大距离为_____。8。A、B两物体的动能相等,若它们的质量之比mA、mB=1:4,则它们的速度之比vA:vB=____。9.在无风的情况下,雨点在空中沿直线竖直下落,空气阻力f与雨点速度的平方成正比,为f=kv2,若某雨点的质量为m,则这个雨点的最大动能为________.10.以20m/s的初速度竖直上抛一质量为1kg的物体,上升的最大高度16m。(1)上升过程中物体克服空气阻力所做的功是多少?(2)物体返回抛出点的速度为多大?(设空气阻力的大小恒定,g取10m/s2)(二)高考链接11。质量为m=3000t的火车,在恒定的功率下由静止出发,运动中受一个恒定不变的阻力作用,经过t=1000s,行程x=12km后,速度恰好达到最大值,为vm=72km/h,求列车的额定功率和它受到的阻力。七、【课后作业】1.质点在恒力作用下,从静止开始做直线运动,则质点的动能()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2.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,则在这段时间内水平力做功为()A.0B.8JC.16JD.20J3。质量为m的跳水运动员,从离地面高h的跳台上以速度斜向上跳起,跳起高度离跳台为H,最后以速度进入水中,不计空气阻力,则运动员起跳时所做的功()A. B。 C。D.4.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(g取),则下列说法正确的是()A.手对物体做功12J B。合外力做功2JC.合外力做功12J D.物体克服重力做功10J5.质量不等但有相同动能的两物体,在摩擦系数相同的水平地面上滑行直到停止,则()A。质量大的物体滑行距离大 B.质量小的物体滑行距离大C.它们滑行的距离一样大 D。它们克服摩擦力所做的功一样多6。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撤去力F,这以后又通过距离S停止下来,则在这个过程中()A.它所受的摩擦力大小为FB。它所受的摩擦力大小为F/2C。力F对物体做的功为FsD.力F对物体做的功为零hH7.如图所示,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。(g取10mhH§7。8机械能守恒定律一、【学习目标】1、知道什么是机械能,知道物体的动能和势能可以相互转化。2、理解机械能守恒定律的内容。3、在具体问题中,能判定机械能是否守恒,并能列出机械能守恒的方程式。二、【重点难点】1.根据动能定理和重力做功与重力势能变化间的关系,推导出机械能守恒定律。2.根据机械能守恒定律的条件判断机械能是否守恒,能运用机械能守恒定律解决有关问题.3.从能量转化的角度理解机械能守恒的条件,领会运用机械能守恒定律解决问题的优越性。三、【课前预习】1、机械运动的___________________统称为机械能。其含义是机械能的表现形式有三种:即__________________.有时物体只具有动能,如水平路面上匀速行驶的汽车(取路面上的重力势能为零),我们说汽车也具有机械能。2、三种形式的机械能之间也可以发生相互_______,如作竖直上抛运动的物体在上升过程中,
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