2018-2019學(xué)年高中物理第3章動(dòng)能的變化與機(jī)械功章末總結(jié)學(xué)案滬科版必修2

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1、第3章動(dòng)能的變化與機(jī)械功章末總結(jié)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)梳理知識(shí)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)動(dòng)能衣達(dá)式：Ek=-ymir內(nèi)容：外力對(duì)物體所做的功等r物體動(dòng)能的増址動(dòng)能宦理動(dòng)能的變化與機(jī)械功W=AEkW=Ek2-EkiW=niv2~—win-實(shí)驗(yàn)探究槪念：力對(duì)物體所做的功?等的大小、軽的大小、力與位移夾用的余弦這三者的乘枳當(dāng)0<90。時(shí)?W>0公式W=Fwosa半a=90°時(shí)?W=0當(dāng)a>90°時(shí)?WVO含義：功是能址變化的址度,槪念:功W跟完成這呢功所用時(shí)間f的比值p=￥(平均功率)公式?P=Fv(平均功率或瞬時(shí)功率)功率m「加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)機(jī)車以碗

2、功率啟動(dòng)｛以垠大速度做勻速宜線運(yùn)動(dòng)勻加速立線運(yùn)動(dòng)機(jī)車以恒定加速度啟動(dòng)加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)以城大速度做勻速立線運(yùn)動(dòng)重點(diǎn)探究啟迪思維探究重點(diǎn)一、功和功率的計(jì)算1.功的計(jì)算方法(1)利用H-FscosQ求功，此時(shí)F是恒力.(2)利用動(dòng)能定理或功能關(guān)系求功.⑶利用求功.2.功率的汁算方法W(1)/^-：此式是功率的定義式，適用于任何情況下功率的計(jì)算，但常用于求解某段時(shí)間內(nèi)的平均功率.(2)/^=ArcosQ：此式一般計(jì)算瞬時(shí)功率，但當(dāng)速度為平均速度時(shí)，功率為平均功率.【例1】質(zhì)量為/〃=20kg的物體，在大小恒定的水平外力尸的

3、作用下，沿水平面做直線運(yùn)動(dòng).0?2s內(nèi)尸與運(yùn)動(dòng)方向相反，2?4s內(nèi)尸與運(yùn)動(dòng)方向相同，物體的V—t圖像如圖1所示，g取10m/s2,則()A.拉力F的大小為100NB.物體在4s時(shí)拉力的瞬時(shí)功率為120WC.4s內(nèi)拉力所做的功為480JD.4s內(nèi)物體克服摩擦力做的功為320J答案B解析由題圖可得：0?2s內(nèi)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為：0=壬=學(xué)m/s?=5m/s2,勻減速過程有廠+盧二〃⑹.勻加速過程加速度大小為$2=:=扌m/s2=lm/s2,有解得f=40N,F=60N,故A錯(cuò)誤.物體在4s時(shí)拉力的瞬時(shí)功率為

4、QFy=60X2W=120W,故B正確.4s內(nèi)物體通過的位移為5=(

5、x2X10-

6、x2X2)m=8m,拉力做功為〃=—用=一480J,故C錯(cuò)誤.4s內(nèi)物體通過的路程為x=&X2X10+*X2X2)m=12m,摩擦力做功為廉=—總=—40X12J=-480J,故D錯(cuò)誤.針對(duì)訓(xùn)練1如圖2所示，兩個(gè)完全相同的小球久〃，在同一高度處以相同大小的初速度旳分別水平拋出和豎直向上拋出，不計(jì)空氣阻力，貝0()A.兩小球落地時(shí)速度相同B.兩小球落地吋重力的功率相等C.從開始運(yùn)動(dòng)至落地，重力對(duì)兩小球做功相同D.從開始運(yùn)動(dòng)至落地，重力對(duì)兩

7、小球做功的平均功率相等答案C解析由動(dòng)能定理可得兩球落地時(shí)速度大小相等，但落地時(shí)的速度方向不相同，故速度不相同，A項(xiàng)錯(cuò)誤.重力在落地時(shí)的瞬時(shí)功率P=mgvc,osa,a為重力與速度方向的夾角，由于。不相等，故兩小球落地時(shí)重力的功率不相等，B項(xiàng)錯(cuò)誤.重力做功取決于下降的高度力，從開始運(yùn)動(dòng)至落地力相等，故重力對(duì)兩小球做功相同，C項(xiàng)正確.重力做功的平均功率宀彳,兩球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不相等，故重力對(duì)兩小球做功的平均功率不相等，D項(xiàng)錯(cuò)誤.二、對(duì)動(dòng)能定理的理解及在多過程問題中的應(yīng)用動(dòng)能定理一般應(yīng)用于單個(gè)物體，研究過程可以是直線運(yùn)動(dòng)，也可以

8、是曲線運(yùn)動(dòng)；既適用于恒力做功，也適用于變力做功；既適用于各個(gè)力同時(shí)作用在物體上，也適用于不同的力分階段作用在物體上，凡涉及力對(duì)物體做功過程中動(dòng)能的變化問題幾乎都可以使用，但使用時(shí)應(yīng)注意以下兒點(diǎn)：1.明確研究對(duì)象和研究過程，確定初、末狀態(tài)的速度情況.2.對(duì)物體進(jìn)行正確的受力分析（包括重力、彈力等），弄清各力做功大小及功的正、負(fù)情況.3.有些力在運(yùn)動(dòng)過程中不是始終存在，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、受力等情況均發(fā)生變化，則在考慮外力做功時(shí)，必須根據(jù)不同情況分別対待，正確表示出總功.4.若物體運(yùn)動(dòng)過程中包含幾個(gè)不同的子過程，解題吋，可以分段

9、考慮，也可視為一個(gè)整體過程考慮，列出動(dòng)能定理方程求解.【例21一列火車由機(jī)車牽引沿水平軌道行駛，經(jīng)過時(shí)間&其速度由0增大到k已知列車總質(zhì)量為必機(jī)車功率戶保持不變，列車所受阻力f為恒力.求這段時(shí)間內(nèi)列車通過的路程.Pt—^:Mv答案一-—解析以列車為研究對(duì)象，列車水平方向受牽引力和阻力.設(shè)列車通過的路程為乂據(jù)動(dòng)能定1/f1理樸一％=評(píng)_0,因?yàn)榱熊嚬β室欢ǎ瑩?jù)宀7可知牽引力的功Pt-fx=-Mv,解19得X—~.【例3】滑板運(yùn)動(dòng)是極限運(yùn)動(dòng)的鼻祖，許多極限運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目均由滑板項(xiàng)目延伸而來.如圖3是滑板運(yùn)動(dòng)的軌道，兀和％是兩段光

10、滑圓弧形軌道，比段的圓心為。點(diǎn)，圓心角為60°,半徑0C與水平軌道C0垂直，水平軌道0?段粗糙且長(zhǎng)8m.某運(yùn)動(dòng)員從軌道上的力點(diǎn)以3m/s的速度水平滑出，在〃點(diǎn)剛好沿軌道的切線方向滑入圓弧形軌道BC,經(jīng)①軌道后沖上化'軌道,到達(dá)/點(diǎn)時(shí)速度減為零，然后返回.已知運(yùn)動(dòng)員和滑板的總質(zhì)量為60kg,B、/兩點(diǎn)到水平軌道①的豎直高度分別為力和