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《2017_2018學(xué)年高中物理第3章動能的變化與機(jī)械功章末總結(jié)教學(xué)案滬科版必修2》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、第3章動能的變化與機(jī)械功章末總結(jié)K知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建動能農(nóng)達(dá)式:=內(nèi)容:外力對物體所做的功等于物體動能的辿fW=ARW=Ek2—Eki動能的變化9機(jī)械功IW=*nnn-—mv-實(shí)驗(yàn)探究概念:力對物休所做的功?等丁直的大小、業(yè)的大小、力,j位移夾角的余弦這二者的乘積f當(dāng)a<90°時(shí)?W>0功〈公式W=F5COSa半a=90°時(shí)?W=0Mla>90°時(shí)?WVOI含義:功是能址變化的屋度慨念:功W跟完成這些功所用時(shí)同t的比偵〃=里(半均功率)公式丄功率"P=Fv(¥均功率或瞬時(shí)功率)瘵口田加速度減小的加速運(yùn)動札4怛疋
2、動以最大速度做勻速宜線運(yùn)動,勻加速II線運(yùn)動機(jī)車以fn定加速度啟動加速度減小的加速運(yùn)動以取大速度做勻速恵線運(yùn)動nr重點(diǎn)知識探究一、功和功率的計(jì)算1?功的計(jì)算方法⑴利用*=Fscosa求功,此時(shí)尸是恒力.(2)利用動能定理或功能關(guān)系求功.⑶利用用=氏求功.2.功率的計(jì)算方法(1)片纟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)Arcosa: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)量為刃=20kg的物體,在大小恒定的水平外力尸的作用下,沿
3、水平面做直線運(yùn)動.0?2s內(nèi)尸與運(yùn)動方向相反,2?4s內(nèi)尸與運(yùn)動方向相同,物體的LF圖像如圖1所示,g取10m/s2,則()A.拉力尸的大小為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解析由圖像可得:o?2s內(nèi)物體做勻減速直線運(yùn)動,加速度大小為:m/s2=5m/s2,勻減速過程有F+f=ma].勻加速過程加速度大小為廠=
4、m/sJm/s2,有尸一f=I啊,解得/=40N,尸=60N,故A錯(cuò)誤.物體在4s吋拉力的瞬吋功率為4刊
5、=60X2W=120W,故B正確.4s內(nèi)物體通過的位移為s=(
6、x2X10-
7、x2X2)m=8m,拉力做功為“匚_心=_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//(=-/>=-40X12J=-480J,故D錯(cuò)誤.針對訓(xùn)練1如圖2所示,兩個(gè)完全相同的小球力、〃,在同一高度處以相同大小的初速度7()分別水平拋出和豎直向上拋出,不計(jì)空氣阻力,貝9()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.從開始運(yùn)動至落地,重力對兩小球做功相同I).
8、從開始運(yùn)動至落地,重力對兩小球做功的平均功率相等答案c解析由機(jī)械能守恒定律可得兩球落地時(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=mgvcosa,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)動至落地力相等,故重力對兩小球做功相同,C項(xiàng)正確.重力做功的平均功率兩球運(yùn)動的時(shí)間不相等,故重力對兩小球做功的平均功率不相等,D項(xiàng)錯(cuò)誤.針對訓(xùn)練2(多選)如圖3所示,一質(zhì)蚩為1.2kg的物體從傾角為3
9、0°、長度為10hi的光滑斜面頂端由靜止開始下滑.尸lOm/d貝9()A.物體滑到斜面底端時(shí)重力做功的瞬時(shí)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)過程中重力做功的平均功率是30WD.整個(gè)過程中重力做功的平均功率是60W答案AC解析由動能定理得mgssin30°=mv,所以物體滑到斜面底端時(shí)的速度為10m/s,此時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率為P=mgvcos/昭vcos60°=1.2X10X10x
10、W=60W,故八對,B錯(cuò)?物體下滑時(shí)做勻加速直線運(yùn)動,其受力情況如圖所示.由牛頓笫二定律
11、得物體的加速度力物體下滑過程屮重=10X2m/s-5m/s2;物體下滑的時(shí)間==晉力做的功為II—mgs?sinO=mgs?sin30°=1.2X10X10X*J=60J;重力做功的平均功率7=£=號W=30W.故C對,D錯(cuò).二、對動能定理的理解及在多過程問題中的應(yīng)用動能定理一般應(yīng)用于單個(gè)物體,研究過程可以是直線運(yùn)動,也可以是曲線運(yùn)動;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,凡涉及力對物體做功過程中動能的變化問題兒乎都可以使用,但使用時(shí)應(yīng)注意以
12、下幾點(diǎn):1.明確研究對彖和研究過程,確定初、末狀態(tài)的速度情況.2.對物體進(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)動過程屮不是始終存在,物體運(yùn)動狀態(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)不同情況分別對待,正確表示出總功.4.若物體運(yùn)動過程中包含幾個(gè)不同的子過程,解題時(shí),可以分段考慮,也可視為一個(gè)整體過程考慮,列出動能定理方程求解.【例21一列火車由機(jī)車牽