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《物理滬科版必修2學案:第3章33動能定理的應用含解析》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在工程資料-天天文庫。
1、3.3動能定理的應用問題導學一、動能定理吧活動與探究11.怎樣理解動能定理?2.應用動能定理解題的步驟分兒步?=3遷移與應用1質量為m的小物塊以初速度e沿傾角為&,高為h的粗糙斜面上滑,滑到斜面頂端時速度剛好為0。己知重力加速度為g,求這段過程中摩擦力對小物塊所做的功。名?(1)動能定理中的位移、速度各物理量都要選取同一參考系,一般都選地面為參考系。(2)凡不涉及加速度和時間及運動過程的具體細節(jié),可優(yōu)先應用動能定理求解。二、用動能定理求變力做功ES活動與探究2變力做功不能用恒力做功的公式求,可以用動能定理間接
2、求。那么用動能定理求變力做功的基本思路、方法是怎樣的?匕遷移與應用2如圖所示,光滑水平面與一半圓形軌道在3點相連,軌道位于豎直面內,其半徑為R,一個質量為加的物塊靜止在水平面上,現向左推物塊使其壓緊彈簧,然后放手,物塊在彈力作用下獲得一速度,當它經3點進入半圓軌道瞬間,對軌道的壓力為其重力的7倍,Z后向上運動恰能完成半圓周運動到達C點,重力加速度為g。求:(1)彈簧彈力對物塊做的功;(2)物塊從B到C克服阻力的功;(3)物塊離開C點后,再落回到水平面上時動能的大小。::>X?變力做功的解題技巧(1)將變力轉化
3、為恒力:一般只在力的大小一直不變而力的方向一直遵循某種規(guī)律(如始終與物體的速度方向相同或相反)時應用此方法。(2)求力的平均值,從而求出總功。這種方法一般在物體做直線運動且力與位移之間成線性關系的情況下應用。(3)運用動能定理求變力的功:必須知道始末兩個狀態(tài)時物體的速度及中間過程中分別有哪些力對物體做功。三、動能定理在多過程中的應用=3活動與探究3怎樣應用動能定理求多過程中外力做的功?=2遷移與應用3如圖所示,質量加=0.5kg的小球從距地而髙H=5m處自由下落,到達地面恰能沿凹陷于地面的半圓形槽壁運動,半圓
4、槽半徑R=0Amo小球到達槽最低點時速率為10m/s,并繼續(xù)沿槽壁運動直到從槽左端邊緣飛出……,如此反復幾次,設摩擦力恒定不變,求:(設小球與槽壁相碰時不損失能量)(1)小球第一次離槽上升的高度方;(2)小球最多能E出槽外的次數(取g=10m/s2)o?:::?名津?動能定理不僅適用于一個單一的運動過程,也適用于幾個連續(xù)進行的不同過程組成的全過程,當物體參與兩個以上的運動過程時,既可分階段分別列式計算求解,也可以對全過程列方程求解,而對全過程列方程會更方便、簡單。答案:【問題導學】活動與探究1:1?答案:動能
5、定理的理解(1)功“的含義:合外力對物體所做的功或所有外力做功的代數和。(2)功爐的求法:①合外力對物體所做的功W=F^scosa0(適用于合外力恒定的情況)②各個力對物體所做功的代數和W=W}+W2+-+Wno(3)動能的改變量:AEk=Ek2—Ek①合外力對物體做正功”>0,動能增加,AEk>0。②合外力對物體做負功爐<0,動能減小,隠<0。(4)動能定理的適用范圍既適用于恒力做功,也適用于變力做功;既適用于直線運動,也適用于曲線運動;既可應用于物體運動的全程,也可應用于物體運動的某一階段。2.答案:應
6、用動能定理解題的步驟:(1)明確研究對彖以及它發(fā)生的物理過程。(2)明確題設條件和已矢U量、未矢口量、待求量。(3)分析研究對象的受力情況及各力對物體做功情況:受哪些力?哪些力做了功?是正功還是負功?然后寫出各力做功的表達式并求其代數和。(4)明確研究對象所經歷運動過程的初、末狀態(tài),并寫出初、末狀態(tài)的動能5】和Ek2的表達式。(5)列出動能定理的方程"合=Ek2—Eki,再求解。遷移與應用1:答案:nigh—^tnv2解析:受力分析,如圖所示。設摩擦力對小物塊做的功為W,重力對小物塊做負功為—mghf斜面對小
7、物塊的支持力方向與小物塊運動的方向垂直,不做功,所以合外力對小物塊做的功為W—mgh,初狀態(tài)小物塊的動能為一mv2,末狀態(tài)小物塊的動能為0,則根據動2能定理可得:活動與探究2:答案:動能定理的表達式是在物體受恒力作用且做直線運動的情況下得11!的,但對于外力是變力,物體做曲線運動的情況同樣適用,也就是說,動能定理適用于任何力作用下,以任何形式運動的物體對象,具有普遍性。如果在運動過程中有變力做功,不能用恒力做功的計算公式W=Ficosa進行計算,這時可以用動能定理進行計算,其基本方法是:1.分析物體受力,明確
8、過程中的各力是恒力還是變力,并求出各恒力所做的功。2.分析物體運動過程,確定物體的初、末狀態(tài)的動能。3?利用動能定理列方程求解。注意:(1)變力是指力的大小或方向發(fā)生變化的力,曲線運動中的力不一定就是變力,直線運動中的力也未必都是恒力。(2)機車以不變的功率啟動過程中牽引力的功可以用公式W=Pt求解。遷移與應用2:答案:(1)3mgR(2)警(3)丸弊解析:彈簧彈開物體的過程中,彈力是變力,物體沿半