41动能和动能定理全解

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,达标训练,随堂演练,典例精析,名师指点,基础导学,问题探究,必修,2,第七章 机械能守恒定律,栏目导引,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,达标训练,随堂演练,典例精析,名师指点,基础导学,问题探究,必修,2,第七章 机械能守恒定律,栏目导引,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,达标训练,随堂演练,典例精析,名师指点,基础导学,问题探究,必修,2,第七章 机械能守恒定律,栏目导引,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,38,号学案答案,1.,A,2.,D,3.,CD,4.,B,5.,B,6.,C,7.,B,8.,BD,9.(1),W,F,=16160j,(2),v=0.8m/s,P=4040w,10.(1),t,m,=10s,(2),P,5,=4x10,4,w,(3),v,m,=26.7m/s,39,号学案答案,1.,A,2.,A,3.,BD,4.,A,5.,ABD,6.,C,7.,AB,8.,增加 减少,9.(1),减少,8j,10.(1),0,(2),120j,(3),减少,120j W,G,=120j,11.,W,F,=3mgh/4 W,G,=-mgh,E,p,=mgh,40,号学案答案,1.,C,2.,AB,3.,C,4.,B,5.,BC,6.,ACD,7.,D,8.,C,9.,AD,10.,B,4.,ABCD,11.,D,12.,1.8j,13.,动能和动能定理,知识回顾,重力的功,（,1,）重力做功的表达式：,（,2,）重力做功的特点：只与运动物体的,有关，,与运动物体所经过的路径,。,W,G,=mgh,始末位置的高度差,无关,例,1,、沿着高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面将同一物体分别从底端拉到顶端，下列说法正确的是,(,),A,沿坡度小的斜面运动时物体克服重力做功多,B,沿坡度大，粗糙程度大的斜面运动时物体克服重力做功多,C,沿坡度小，粗糙程度大的斜面运动时物体克服重力做功多,D,不管沿怎样的斜面运动，物体克服重力做功相同，物体增加的重力势能也相同,D,一：动能,1,、物体由于,_,而具有的能叫做动能,.,应该与与物体的,_,_,_,有关，,_,_,_,越大，动能越大。,推导：,如图所示，质量为,m,的物体，在一恒定拉力,F,作用下，以速度,v,1,开始沿光滑水平面运动，经位移,S,后速度增加到,v,2,。请推导外力对物体所做的功。,运动,速度,速度,推导：,如图所示，质量为,m,的物体，在一恒定拉力,F,作用下，以速度,v,1,开始沿光滑水平面运动，经位移,S,后速度增加到,v,2,。请推导外力对物体所做的功。,2,、表达式：,E,k,_,；,单位：,_,，符号：,_,；,1kg,m,2,/s,2,1N,m,1J,动能是,_,量：动能,_,于或,_,于零，且其大小与速度方向,_,关。,动能是,_,量，式中，,v,应为对应,_,的,_,速度；,动能大小与参考系的选择有关。一般是相对,_,的速度。,焦耳,j,标,大,等,无,状态,某一时刻,瞬时,地面,3,、动能的变化（也叫动能,_,量）,（,1,）表达式：,k,k2,k1,（及对应过程的,_,动能减去,_,动能的差值）,（,2,）说明：加速中,k,_0,；,减速中,k,_0,1,、动能：,E,k,=,，动能是,量。,改变,末,初,标,例,2,、对动能的理解，下列说法不正确的是,(,),A,动能是机械能的一种表现形式，凡是运动的物体都具有动能,B,动能不可能为负值,C,一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化；但速度变化时，动能不一定变化,D,动能不变的物体，一定处于平衡状态,D,例,3,、下面有关动能的说法正确的是,(,),A,物体只有做匀速运动时，动能才不变,B,物体做平抛运动时，水平方向速度不变，动能不变,C,物体做自由落体运动时，重力做正功，物体的动能增加,D,物体的动能变化时，速度不一定变化，速度变化时，动能一定变化,C,练习,1,、 质量,10g,、以,800m/s,的速度飞行的子弹,质量,60kg,、以,10m/s,的速度奔跑的运动员,二者相比，哪一个的动能大？,子弹的动能,E,k1,=,m,1,v,1,2,=3200J,运动员动能,E,k2,=,m,2,v,2,2,=3000J,所以,E,k1,E,k2,二、动能定理,1,动能定理,:,。,2,、表达式为：,3,、理解：,(1)“,合力对物体所做的功”也可以表述为,“,外力对物体做的总功,”,；,“动能的变化”即,“,动能的变化量,”,，也常说“成动能的增量”，等于,末动能,与,初动能,的差。,（,2,）求总功时，若各力是恒力且位移相同时，可先求合外力再求总功；,若各力位移不同时，或某些力是变力时，应分别求各力做功，然后求代数和,合外力对物体做的,功,等于物体,动能的变化,因此动能定理既适用于恒力做功，也适用于变力做功；既适用于直线运动，也适用于曲线运动。,（,3,）动能定理为我们提供了求总功的第三种方法。,（,4,）由动能定理可知，合外力做正功时，动能,（填,“,增加,”,或,“,减少,”,）,合外力做负功时，动能,（填,“,增加,”,或,“,减少,”,）,注意：,合外力对物体做的功才等于物体动能的变化，而不是某一个力的功,.,增加,减少,例,2,、如图，质量为,m=1kg,的物体在水平恒力,F=10N,的作用下，由静止开始前进,S,1,=2m,后撤去,F,，物体与水平面的摩擦力恒为,f=5N,。物体从开始到最终停止运动的位移,S,是多少？,(,分别应用牛顿运动定律与动能定理两种方法求解）,【课堂练习】,1,、关于动能定理，下列说法中正确的是,(,),A,在某过程中，外力做的总功等于各个力单独做功的绝对值之和,B,只要有力对物体做功，物体的动能就一定改变,C,动能定理只适用于直线运动，不适用于曲线运动,D,动能定理既适用于恒力做功的情况，又适用于变力做功的情况,2,、一起重机以恒定的竖直向上的力,F,，将一质量为,m,的物体，由静止开始向上提升，求上升,h,高度时的速度。,F,mg,h,v,0,3,、质量分别为,m,和,M,的小汽车和大型载货汽车，以相同的速度,v,0,运动，两车与地面的动摩擦,因数相同。如果它们均依靠滑动摩擦力停下来，求两车滑行距离之比。,mg,F,N,f,s,v,0,0,一、弹性势能,1,定义：,发生,_,的物体的各部分之间，,由于有,_,的相互作用，也具有势能，这种势,能叫做弹性势能,2,当弹簧的长度为原长时，它的弹性势能为,_,，,弹簧被,_,或被,_,后，就具有了弹性势能,弹性形变,弹力,0,拉长,压缩,二、决定弹性势能大小相关因素的猜想,1,猜想依据,：弹性势能和重力势能同属,_,，,重力势能大小与物体的,_,和,_,有关，弹,簧弹力与其,_,和,_,有关,2,猜想结论：,弹性势能与弹簧的,_,和,_,有关，在弹簧的,形变量,l,相同时，弹簧的,劲度系数,k,越大，弹簧的弹性势能,_,在弹簧,劲度系数,k,相同时，,弹簧形,变量越大，弹簧弹性势,能,_,势能,重力,高度,劲度系数,形变量,劲度系数,形变量,越大,越大,三、弹性势能,(,变化,),大小探究,1,弹力功特点,：随弹簧,_,的变化而变化，,还因,_,的不同而不同,2,弹力做功与弹性势能的关系,：弹力做正功时，,弹性势能,_,，,_,的弹性势能,_,弹力,做的功；弹力做负功时，弹性势能,_,，,_,的弹性势能,_,克服弹力做的功,形变量,弹簧,减少,减少,等于,增加,增加,等于,1,、,弹簧的长度,2,、,劲度系数,1,、弹性势能的表达式可能与哪几个物理量有关？（类比、猜想）,2,、弹簧的弹性势能与拉力所做的功有什么关系？（类比、进一步建构功能关系思想）,四、探究弹性势能的表达式,W,外,=,E,弹,2,、怎样计算拉力所做的功？,F,为变力，如何求其做的功？,微元法,W,1,=F,1,L,1,W,2,=,F,2,L,2,W,3,=F,3,L,3,W=W,1,+W,2,+W,3,+,= F,1,L,1,+,F,2,L,2,+,F,3,L,3,+,回忆：,怎样计算这个求和式？,联想,o,t,v,v,o,o,t,v,v,o,o,t,v,v,o,o,t,v,v,o,拉力做功的计算方法,o,l,F,o,l,F,o,l,F,o,l,F,求变力做功的方法：,=,4,、弹簧的弹性势能的表达式,说明：,(1),一般规定弹簧在,原长,时，弹簧的弹性势能,为零,(2)L,为弹簧的伸长量或压缩量,(3)L , E,P,具有相对性,E,P,=,三、弹簧弹力做功与弹性势能变化的关系,1,、,弹簧弹力,做,正功,，弹性势能,减少,弹簧弹力,做,负功,，弹性势能,增加,2,、表达式,二、重力势能和弹性势能的比较,物理量,比较内容,弹性势能,重力势能,定义,发生弹性形变的物体各部分之间由于弹力的相互作用而具有的势能,mgh,一方面与重力做功相关，另一方面随高度变化而变化,功能关系,弹性势能的变化等于克服弹力所做的功,重力势能的变化等于克服重力所做的功,联系,两种势能分别以弹力、重力的存在为前提，又由物体的相对位置来决定同属机械能的范畴，在一定条件下可相互转化,.,例,1:,关于弹性势能,下列说法中正确的是（ ）,A.,任何发生弹性形变的物体，都具有弹性势能,B.,任何具有弹性势能的物体一定发生了弹性形变,C.,物体只要发生形变，就一定具有弹性势能,D.,弹簧的弹性势能只跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关,AB,练习,1,：关于物体的弹性势能，下列说法中正确的是,(,),A,任何发生形变的物体都具有弹性势能,B,拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能,C,拉伸长度相同时，劲度系数,k,越大的弹簧，弹性势能越大,D,弹簧变长时，它的弹性势能一定变大,C,例,2,：,如右图所示，质量为,m,的物体静止在地面上，物体上面连着一个轻弹簧，用手拉住弹簧上端上移,H,，将物体缓缓提高,h,，拉力,F,做功,W,F,，不计弹簧的质量，则下列说法正确的是,(,),A,重力做功,mgh,，重力势能减少,mgh,B,弹力做功,W,F,，弹性势能增加,W,F,C,重力势能增加,mgh,，弹性势能增加,FH,D,重力势能增加,mgh,，弹性势能增加,W,F,mgh,D,练习,2,：,如右图所示，在,光滑,水平面上有,A,、,B,两球，中间连一弹簧，,A,球固定，现用手拿住,B,球将弹簧压缩一定距离，然后释放,B,球，在,B,球向右运动到最大距离的过程中，,(1),B,球的加速度怎样变化；,(2),B,球的速度怎样变化；,(3),弹簧的弹性势能怎样变化,?,先变小，后变大,向右先加速，后减速,先变小，后变大,