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1、《動能的改變》 學案4
【學習目標】
1.理解什么是動能,知道動能的定義式,會用動能的定義式進行計算。
2.理解動能定理及其推導過程。
3.知道動能定理的適用范圍,會用動能定理進行計算。
4.鞏固用打點計時器打下的紙帶計算物體的即時速度,利用圖象探究物理量間的關(guān)系
【學習重點】
動能定理的適用范圍,會用動能定理進行計算
【知識要點】
1. 動能
物體由于運動具有的能叫動能。
動能的大小跟物體的質(zhì)量、運動速度有關(guān)。物體的質(zhì)量越大,運動速度越大,動能就越大。在物理學中,就用這個量來表示物體的動能。動能是標量,它的單位同功一樣,在國際單位制中都是焦耳。動能是狀態(tài)量。
2. 動
2、能定理
外力對物體所做的總功等于物體動能的增加。公式:W=E-E
(1)總功W指的是各外力做功的代數(shù)和:W=W+W+…
(2)動能定理的適用范圍:動能定理既適合于恒力做功,也適合于變力做功,既適用直線運動,也適用于曲線運動。
【典型例題】
例1. 一物體質(zhì)量為,在平行于斜面的恒定拉力F作用下沿斜面向上運動,斜面與物體間的動摩擦因數(shù)為,當物體運動到斜面中點時,去掉力F,物體剛好可運動到斜面頂端停下。設斜面傾角為,取,求拉力F。
解析:取物體為研究對象,在斜面下半段物體受四力:重力mg,拉力F,斜面的支持力N和摩擦力。受力分析如圖1所示。在斜面上半段去掉F,其它力都不變。設斜面長為S,
3、對物體從斜面底端運動至頂端的過程,由動能定理有:
解得:
圖1
小結(jié):物體的運動盡管有兩個不同的階段,但我們?nèi)钥砂盐矬w運動的全過程當作一個整體,只考慮始末狀態(tài)的動能和外界對物體所做的總功。
例2. 如圖2所示,質(zhì)量為的小球,從半徑的半圓形槽的邊緣A點沿內(nèi)表面開始下滑,到達最低點B的速度。求在弧AB段阻力對物體所做的功。()
圖2
解析:物體在弧AB段運動過程中受重力、彈力和阻力作用,其中彈力和阻力是變力,但在此過程中彈力對小球不做功;重力是恒力,在這一過程中,重力的功。由動能定理有:
解得:
【達標訓練】
1.兩輛汽車在同一水平路面上行駛,它們的質(zhì)量之比為
4、m1:m2=1:2,速度之比為v1:v2=2:1當汽車急剎車后,甲、乙兩輛汽車滑行的最大距離為s1和s2,若兩車與路面的動摩擦因數(shù)相同,且不計空氣阻力,則( )
A.s1:s2=1:2 B.S1:S2=1:1 C.S1:S2=2:1 D.s1:s2=4:1
2.如圖所示,質(zhì)量為M的木塊放在光滑的水平面上,質(zhì)量為m的子彈以速度v0沿水平射中木塊,并最終留在木塊中與木塊一起以速度v運動.已知當子彈相對木塊靜止時,木塊前進距離L,子彈進入木塊的深度為s.若木塊對子彈的阻力f視為恒定,則下列關(guān)系式中正確的是 ( )
A.fL=Mv2
5、 B.f s=mv2
C.f s=mv02-(M+m)v2 D.f(L+s)=mv02-mv2
3.兩個物體的質(zhì)量分別為m1和m2,且m1=4m2,當它們以相同的動能在動摩擦因數(shù)相同的水平面上運行時,它們的滑行距離之比s1:s2和滑行時間之比t1:t2分別為( )
A.1:2,2:1 B.4:1,1:2 C.2:1,4:1 D.1:4,1:2
4.跳傘運動員在剛跳離飛機、其降落傘尚未打開的一段時間內(nèi),下列說法中正確的( )
A.空氣阻力做正功 B.重力勢能增加
C.動能增加 D.空氣阻力做負功
5.以一定的初速度豎直向上拋出一個小球,小球上升的最大高
6、度為h,空氣阻力的大小恒為f,則從拋出至回到原出發(fā)點的過程中,空氣阻力對小球做的功為 ( )
A.0 B.-fh C.-2fh D.-4fh
6.有兩個物體其質(zhì)量M1>M2,它們初動能一樣,若兩物體受到不變的阻力F1和F2作用經(jīng)過相同的時間停下,它們的位移分別為s1和s2,則( )
A.F1>F2,且s1F2,且s1>s2
C.F1s2
7.質(zhì)量為m的物體從地面上方H高處無初速釋放,落在地面后出現(xiàn)一個深度為h的坑,如圖所示,在此過程中( )
A.重力對物體做功為mgH
B.重力對物體做功為mg(H+h)
7、C.外力對物體做的總功為零
D.地面對物體的平均阻力為mg(H+h)/h
8.物體與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)為μ,與轉(zhuǎn)軸間距離為R,m隨轉(zhuǎn)臺由靜止開始加速轉(zhuǎn)動,當轉(zhuǎn)速增加至某值時,m即將在轉(zhuǎn)臺上相對滑動,此時起轉(zhuǎn)臺做勻速轉(zhuǎn)動,此過程中摩擦力對m做的功為( )
A.0 B.2πμmgR C.2μmgR D.μmgR/2
9.如圖所示,質(zhì)量為m的物體靜放在水平光滑平臺上,系在物體上的繩子
8、跨過光滑的定滑輪由地面以速度v0向右勻速走動的人拉著,設人從地面上且從平臺的邊緣開始向右行至繩和水平方向成30°角處,在此過程中人所做的功為( )
A.mv02/2 B.mv02 C.2mv02/3 D.3mv02/8
10.如圖2-7-15所示,一小物塊初速v1,開始由A點沿水平面滑至B點時速度為v2,若該物塊仍以速度v1從A點沿兩斜面滑動至B點時速度為v2’,已知斜面和水平面與物塊的動摩擦
9、因數(shù)相同,則( )
A.v2>v2'
B.v2