2018版高中物理滬科版必修2學(xué)案：第3章+動(dòng)能的變化與機(jī)械功+Word版含答案

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1、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建章末總結(jié)動(dòng)能表達(dá)式：心注'內(nèi)容：外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的rw=動(dòng)能定理“W=Fk2_Ek】動(dòng)能的變化與機(jī)械功功0當(dāng)u=90°時(shí)?W=0當(dāng)o>90°時(shí)?WV0含義:功是能量變化的量度概念:功W跟完成這些功所用時(shí)間］的比值八亠

2、P=(平均功率)公式｛P=FK平均功率或瞬時(shí)功率)亠，(加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)機(jī)車以怛定功率啟動(dòng)｛以最大速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)勻加速直線運(yùn)動(dòng)公式W=F丈os功率的大小.力與位移夾角的余弦這三者的乘積機(jī)車以恒定加速度啟動(dòng)加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)以最大速度做勻速直線運(yùn)

3、動(dòng)U重點(diǎn)知識(shí)探究一、功和功率的計(jì)算1.功的計(jì)算方法⑴利用JV=Fscosa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.(3)利用W=Pt求功.2.功率的計(jì)算方法w(1)p=y：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)P=Fvcosa：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)量為加=20kg的物體，在大小恒定的水平外力F的作用下,沿水平面做直線運(yùn)動(dòng).0?2s內(nèi)F與運(yùn)動(dòng)方向相反，2?4s內(nèi)F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

4、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針對(duì)訓(xùn)練1如圖2所示，兩個(gè)完全相同的小球/、在同一高度處以相同大小的初速度％分別水平拋出和豎直向上拋出，不計(jì)空氣阻力，貝9()?/Z/ZZZZZZ/ZZZZZZZZZZ/ZZZZ^圖2A.兩小球落地時(shí)速度相同B.兩小球落地時(shí)重力的功率相等C.從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至落地，重力對(duì)兩小球做功相同D.從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至落地，重力對(duì)兩小球做功的平均功率相等針對(duì)訓(xùn)練2(多選)如圖3所示，一質(zhì)量為1.2kg的物體從傾角為30。、長(zhǎng)度為10m的光滑斜面頂端由靜止開(kāi)始下滑.g=10m/s2,貝％)A.物體滑到斜血底端時(shí)重力做功的瞬吋

5、功率是60WB.物體滑到斜面底端時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率是120WC.整個(gè)過(guò)程中重力做功的平均功率是30WD.整個(gè)過(guò)程中重力做功的平均功率是60W二、對(duì)動(dòng)能定理的理解及在多過(guò)程問(wèn)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(guò)程可以是直線運(yùn)動(dòng)，也可以是曲線運(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(guò)程中動(dòng)能的變化問(wèn)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(guò)程，確泄初、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(guò)程

6、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)不同情況分別對(duì)待，正確表示出總功.4.若物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中包含兒個(gè)不同的子過(guò)程，解題時(shí)，可以分段考慮，也可視為一個(gè)整體過(guò)程考慮，列出動(dòng)能定理方程求解.【例2】一列火車由機(jī)車牽引沿水平軌道行駛，經(jīng)過(guò)吋間/,其速度由0增大到u已知列車總質(zhì)量為M,機(jī)車功率P保持不變，列車所受阻力/為恒力.求這段時(shí)間內(nèi)列車通過(guò)的路程.針對(duì)訓(xùn)練3如圖4所示，光滑斜面力3的傾角0=53。，3C為水平面，長(zhǎng)度/bc=L1m,CD為光滑的+圓弧，半徑7?=0.6m.一個(gè)質(zhì)量m=2kg的物體，從斜面上力點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)

7、“=0.2,軌道在3、C兩點(diǎn)光滑連接.當(dāng)物體到達(dá)D點(diǎn)時(shí)，繼續(xù)豎直向上運(yùn)動(dòng)，最高點(diǎn)距離D點(diǎn)的高度〃=0.2m.sin53°=0.8,cos53°=0.6.g取10m/sl求：⑴物體運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的速度大?。?；(2対點(diǎn)距離水平血的高度(1)物體最終停止的位置到C點(diǎn)的距離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(lái).如圖5是滑板運(yùn)動(dòng)的軌道，和DE是兩段光滑圓弧形軌道，段的圓心為O點(diǎn)，圓心角為60。，半徑OC與水平軌道CD垂直，水平軌道CQ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B點(diǎn)剛好沿軌道的切線方向滑入圓弧形軌道BC,經(jīng)CD軌道后沖上QE

8、軌道，到達(dá)E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、E兩點(diǎn)到水平軌道CD的豎直高度分別為〃和且=H=2.8m,g取10m/s2.求：o(1)運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小如；(2)軌道CZ)段的動(dòng)摩擦因數(shù)“；(3)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明，第一次返回時(shí)，運(yùn)動(dòng)員能否回到B點(diǎn)？如能，請(qǐng)求出回到B點(diǎn)時(shí)速度的大??；如不能，則最后停在何處？三、動(dòng)能定理與平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)的結(jié)合動(dòng)能定理常與平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)相結(jié)合，解決這類