高中物理動能定理教案

20xx高考物理復習實驗05探究動能定理學案新人教版。

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高考物理實驗復習探究動能定理教案

實驗5、探究動能定理在（恒力做功與物體動能變化的關(guān)系）
（課程標準教科書物理必修2第16~18頁：探究功與物體速度的變化的關(guān)系）
圖1
如圖1，物體沿斜面加速下滑，兩個圖象同時畫出，如圖2、圖3.
圖2
圖3
圖2表示物體的動能隨時間變化的規(guī)律，圖3表示物體的重力勢能隨時間變化的規(guī)律，也就是重力所做的功，因為物體在沿斜面下滑的過程中，只有重力做功（只受重力和支持力，二支持力不做功），所以重力做的功就是合力做的功，而重力勢能的變化等于重力做的功，所以重力勢能的變化等于合力做的功。
比較圖2和圖3，物體動能的增加等于重力勢能的減少，例如從0到1s,動能的增加為(見圖2)，重力勢能的減少為,兩者相等。
所以，物體動能的增加等于合力做的功。
如圖4圖5、圖6。
圖4
圖5
從圖5可以根據(jù)算出合力做的功：。
圖6
從圖6可以看出物體動能的變化:.
合力做的功為等于物體動能的變化，誤差為。
位移隨時間變化的圖線如圖7，
圖7
動能隨時間變化的圖線如圖8，
圖8
以上兩個圖線非常相似。因為時動能為0，所以任意時刻動能的值等于動能的變化值；而力與位移的積就是功，由于力是恒量，所以功的圖象應與位移的圖象相似，那么動能的變化的圖象就與功的圖象相似了。

利用數(shù)據(jù)顯示方法測出4組數(shù)據(jù)（顯示方法如圖9所示）：合力F，水平位移x,速度v和動能EK,然后輸入到Excel中，用公式(因為斜面的傾斜角為300)算出位移s,用公式算出功，然后畫出W-Ek圖象如圖10。
圖9

FxsWvEk
13.800000
13.80.02510.0289830.3999650.530.39
13.80.0290.0334860.4621110.560.45
13.80.0940.1085421.4978771.031.49
13.80.210.2424873.3463211.543.34
13.80.360.4156925.736552.015.68
13.80.490.5658037.8080812.357.78

數(shù)據(jù)表

圖10
圖10中，紅的直線是動能Ek與功的關(guān)系，是直線，該直線的斜率為，近似為1，說明合力對物體做的功等于物體動能的變化，即動能定理。
例1、如圖所示，在“探究功與物體速度變化的關(guān)系”的實驗中，下列說法正確的是（）
A．為減小實驗誤差，長木板應水平放置
B．通過增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對小車做的功成整數(shù)倍增加
C．小車在橡皮筋拉作用下做勻加速直線運動，當橡皮筋拉恢復原長后小車做勻速運動
D．應選擇紙帶上點距均勻的一段計算小車的速度

答案：BD
例22009高考安徽21.Ⅲ．（6分）探究力對原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關(guān)系，實驗裝置如圖所師，實驗主要過程如下：
（1）設(shè)法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W、……；
（2）分析打點計時器打出的紙帶，求
出小車的速度、、、……；
（3）作出草圖；
（4）分析圖像。如果圖像是一條直線，表明∝；如果不是直線，可考慮是否存在∝、∝、∝等關(guān)系。
以下關(guān)于該試驗的說法中有一項不正確，它是___________。
A．本實驗設(shè)法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W、……。所采用的方法是選用同樣的橡皮筋，并在每次實驗中使橡皮筋拉伸的長度保持一致。當用1條橡皮筋進行是實驗時，橡皮筋對小車做的功為W，用2條、3條、……橡皮筋并在一起進行第2次、第3次、……實驗時，橡皮筋對小車做的功分別是2W、3W、……。
B．小車運動中會受到阻力，補償?shù)姆椒?，可以使木板適當傾斜。
C．某同學在一次實驗中，得到一條記錄紙帶。紙帶上打出的點，兩端密、中間疏。出現(xiàn)這種情況的原因，可能是沒有使木板傾斜或傾角太小。
D．根據(jù)記錄紙帶上打出的點，求小車獲得的速度的方法，是以紙帶上第一點到最后一點的距離來進行計算。

答案：D。
解析：本實驗的目的是探究橡皮繩做的功與物體獲得速度的關(guān)系。這個速度是指橡皮繩做功完畢時的速度，而不整個過程的平均速度，所以D選項是錯誤的。
例3．利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動能原理”
2009高考廣東
15．（10分）某試驗小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動能原理”。如圖12，他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小。在水平面上相距50.0cm的A、B兩點各安裝一個速度傳感器，
記錄小車通過A、B時的速度大小、小車中可以放置砝碼。

（1）試驗主要步驟如下：
①測量和拉力傳感器的總質(zhì)量M1；把細線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路；
②將小車停在C點，，小車在細線拉動下運動，記錄細線拉力及小車通過A、B時的速度；
③在小車中增加砝碼，或，重復②的操作．
（2）表1是他們測得的一組數(shù)據(jù)，期中M是M1與小車中砝碼質(zhì)量之和，是兩個速度傳感器記錄速度的平方差，可以據(jù)此計算出動能變化量△E，F(xiàn)是拉力傳感器受到的拉力，W是F在A、B間所做的功。表格中的△E3=，W3=．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（3）根據(jù)表1，請在圖13中的方格紙上作出△E-W圖線．

答案：15．（1）①小車；②由靜止開始釋放小車；
③改變小車質(zhì)量.
（2）0.600J，0.610J.
（3）△E-W圖線如圖所示

例4.2008年廣東第16題：探究“動能定理”
某實驗小組采用如圖所示的裝置探究“動能定理”，圖中小車中可放置砝碼，實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達地面，打點計時器工作頻率為50Hz．

⑴實驗的部分步驟如下：
①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過打點計時器，連在小車后端，用細線連接小車和鉤碼；
②將小車停在打點計時器附近，，，小車拖動紙帶，打點計時器在紙帶上打下一列點，；
③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復②的操作．
⑵圖1是鉤碼質(zhì)量為0.03kg，砝碼質(zhì)量為0.02kg時得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點O及A、B、C、D和E五個計數(shù)點，可獲得各計數(shù)點到O的距離S及對應時刻小車的瞬時速度v，請將C點的測量結(jié)果填在表1中的相應位置．

⑶在小車的運動過程中，對于鉤碼、砝碼和小車組成的系統(tǒng)，________做正功，做負功．
⑷實驗小組根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出了圖2中的圖線（其中Δv2＝v2－v02），根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是．要驗證“動能定理”，還需要測量的物理量是摩擦力和．

表1紙帶的測量結(jié)果
測量點S/cmr/(ms－1)
00.000.35
A1.510.40
B3.200.45
C____________
D7.150.54
E9.410.60

解析:（1）②接通電源、釋放小車斷開開關(guān)
(2)從尺上讀數(shù),C:6.06cm,減去O點讀數(shù)1.00cm,得C點的S值5.06cm
C點速度
鉤砝的重力做正功,小車受摩擦阻力做負功
小車初末速度的平方差與位移成正比,即
要驗證“動能定理”，即還需要測量的物理量是摩擦力f和小車的質(zhì)量M.
答案：16．（1）②接通電源、釋放小車斷開開關(guān)
（2）5．060．49（3）鉤砝的重力小車受摩擦阻力
（4）小車初末速度的平方差與位移成正比小車的質(zhì)量
例5①某同學探究恒力做功和物體動能變化間的關(guān)系，方案如圖所示.他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為減小這種做法帶來的誤差，實驗中要采取的兩項措施是：
a
b

②如圖所示是某次實驗中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T。距離如圖。則打B點時的速度為；要驗證合外力的功與動能變化間的關(guān)系，測得位移和速度后，還要測出的物理量有

答案：①a平衡摩擦力2分
b鉤碼的重力遠小于小車的總重力2分
（或者：鉤碼的質(zhì)量遠遠小于小車的質(zhì)量；答m鉤《M車同樣給分）
②2分
鉤碼的質(zhì)量m,小車的質(zhì)量M.2分

高考物理動能和動能定理復習教案

第2課時動能和動能定理
導學目標1.掌握動能的概念，會求動能的變化量.2.掌握動能定理，并能熟練運用．
一、動能
[基礎(chǔ)導引]
關(guān)于某物體動能的一些說法，正確的是()
A．物體的動能變化，速度一定變化
B．物體的速度變化，動能一定變化
C．物體的速度變化大小相同時，其動能變化大小也一定相同
D．選擇不同的參考系時，動能可能為負值
E．動能可以分解到兩個相互垂直的方向上進行運算
[知識梳理]
1．定義：物體由于________而具有的能．
2．公式：______________，式中v為瞬時速度．
3．矢標性：動能是________，沒有負值，動能與速度的方向______．
4．動能是狀態(tài)量，動能的變化是過程量，等于__________減初動能，即ΔEk＝__________________.
思考：動能一定是正值，動能的變化量為什么會出現(xiàn)負值？正、負表示什么意義？
二、動能定理
[基礎(chǔ)導引]
1．質(zhì)量是2g的子彈，以300m/s的速度射入厚度是5cm的木板(如圖1
所示)，射穿后的速度是100m/s.子彈射穿木板的過程中受到的平均阻
力是多大？你對題目中所說的“平均”一詞有什么認識？

2．質(zhì)量為500g的足球被踢出后，某人觀察它在空中的飛行情況，估計上升的最大高度是10m，在最高點的速度為20m/s.根據(jù)這個估計，計算運動員踢球時對足球做的功．
[知識梳理]
內(nèi)容力在一個過程中對物體所做的功等于物體在這個過程中____________
表達式W＝ΔEk＝________________
對定理
的理解W0，物體的動能________
W0，物體的動能________
W＝0，物體的動能不變
適用
條件(1)動能定理既適用于直線運動，也適用于________
(2)既適用于恒力做功，也適用于________
(3)力可以是各種性質(zhì)的力，既可以同時作用，也可以____________
考點一動能定理的基本應用
考點解讀
1．應用動能定理解題的步驟
(1)選取研究對象，明確并分析運動過程．
(2)分析受力及各力做功的情況，求出總功．
受哪些力→各力是否做功→做正功還是負功→做多少功→確定求總功思路→求出總功
(3)明確過程初、末狀態(tài)的動能Ek1及Ek2.
(4)列方程W＝Ek2－Ek1，必要時注意分析題目潛在的條件，列輔助方程進行求解．
2．應用動能定理的注意事項
(1)動能定理中的位移和速度必須是相對于同一個參考系的，一般以地面或相對地面靜止的物體為參考系．
(2)應用動能定理時，必須明確各力做功的正、負．當一個力做負功時，可設(shè)物體克服該力做功為W，將該力做功表示為－W，也可以直接用字母W表示該力做功，使其字母本身含有負號．
(3)應用動能定理解題，關(guān)鍵是對研究對象進行準確的受力分析及運動過程分析，并畫出物體運動過程的草圖，借助草圖理解物理過程和各量關(guān)系．
(4)動能定理是求解物體位移或速率的簡捷公式．當題目中涉及到位移和速度而不涉及時間時可優(yōu)先考慮動能定理；處理曲線運動中的速率問題時也要優(yōu)先考慮動能定理．
典例剖析
例1如圖2所示，用恒力F使一個質(zhì)量為m的物體由靜止開始沿
水平地面移動的位移為l，力F跟物體前進的方向的夾角為α，
物體與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，求：
(1)力F對物體做功W的大??；
(2)地面對物體的摩擦力Ff的大?。?br> (3)物體獲得的動能Ek.
跟蹤訓練1如圖3所示，用拉力F使一個質(zhì)量為m的木箱由靜止
開始在水平冰道上移動了l，拉力F跟木箱前進方向的夾角為α，
木箱與冰道間的動摩擦因數(shù)為μ，求木箱獲得的速度．
考點二利用動能定理求功
考點解讀
由于功是標量，所以動能定理中合力所做的功既可通過合力來計算(W總＝F合lcosα)，也可用每個力做的功來計算(W總＝W1＋W2＋W3＋…)．這樣，原來直接利用功的定義不能計算的變力的功可以利用動能定理方便的求得，它使得一些可能無法進行研究的復雜的力學過程變得易于掌握和理解．
典例剖析
例2如圖4所示，質(zhì)量為m的小球用長為L的輕質(zhì)細線懸于O點，與
O點處于同一水平線上的P點處有一個光滑的細釘．已知OP＝L2，在
A點給小球一個水平向左的初速度v0，發(fā)現(xiàn)小球恰能到達跟P點在同
一豎直線上的最高點B.則：
(1)小球到達B點時的速率？
(2)若不計空氣阻力，則初速度v0為多少？
(3)若初速度v0＝3gL，則在小球從A到B的過程中克服空氣阻力做了多少功？
跟蹤訓練2如圖5所示，一位質(zhì)量m＝65kg參加“挑戰(zhàn)極限運動”的業(yè)余選手要越過一寬度為x＝3m的水溝，躍上高為h＝1.8m的平臺．采用的方法是：人手握一根長L＝3.05m的輕質(zhì)彈性桿一端，從A點由靜止開始勻加速助跑，至B點時，桿另一端抵在O點的阻擋物上，接著桿發(fā)生形變，同時人蹬地后被彈起，到達最高點時桿處于豎直，人的重心恰位于桿的頂端，此刻人放開桿水平飛出，最終趴落到平臺上，運動過程中空氣阻力可忽略不計．(g取10m/s2)
圖5
(1)設(shè)人到達B點時速度vB＝8m/s，人勻加速運動的加速度a＝2m/s2，求助跑距離xAB.
(2)設(shè)人跑動過程中重心離地高度H＝1.0m，在(1)問的條件下，在B點人蹬地彈起瞬間，人至少再做多少功？

14.用“分析法”解多過程問題
例3如圖6所示是某公司設(shè)計的“2009”玩具軌
道，是用透明的薄壁圓管彎成的豎直軌道，其中引
入管道AB及“200”管道是粗糙的，AB是與
“2009”管道平滑連接的豎直放置的半徑為R＝
0.4m的14圓管軌道，已知AB圓管軌道半徑與“0”
字型圓形軌道半徑相同．“9”管道是由半徑為2R的光滑14圓弧和
半徑為R的光滑34圓弧以及兩段光滑的水平管道、一段光滑的豎直管道組成，“200”管
道和“9”管道兩者間有一小縫隙P.現(xiàn)讓質(zhì)量m＝0.5kg的閃光小球(可視為質(zhì)點)從距A點高H＝2.4m處自由下落，并由A點進入軌道AB，已知小球到達縫隙P時的速率為v＝8m/s，g取10m/s2.求：
(1)小球通過粗糙管道過程中克服摩擦阻力做的功；
(2)小球通過“9”管道的最高點N時對軌道的作用力；
(3)小球從C點離開“9”管道之后做平拋運動的水平位移．
方法提煉
1．分析法：將未知推演還原為已知的思維方法．用分析法研究問題時，需要把問題化整為零，然后逐步引向待求量．具體地說也就是從題意要求的待求量出發(fā)，然后按一定的邏輯思維順序逐步分析、推演，直到待求量完全可以用已知量表達為止．因此，分析法是從未知到已知，從整體到局部的思維過程．
2．分析法的三個方面：
(1)在空間分布上可以把整體分解為各個部分：如力學中的隔離，電路的分解等；
(2)在時間上把事物發(fā)展的全過程分解為各個階段：如運動過程可分解為性質(zhì)不同的各個階段；
(3)對復雜的整體進行各種因素、各個方面和屬性的分析．
跟蹤訓練3如圖7所示，在一次消防演習中模擬解救高樓被
困人員，為了安全，被困人員使用安全帶上掛鉤掛在滑竿上
從高樓A點沿輕滑桿下滑逃生．滑桿由AO、OB兩段直桿通
過光滑轉(zhuǎn)軸在O處連接，且通過O點的瞬間沒有機械能的
損失；滑桿A端用掛鉤鉤在高樓的固定物上，可自由轉(zhuǎn)
動，B端固定在消防車云梯上端．已知AO長為L1＝5m，
OB長為L2＝10m．豎直墻與端點B的間距d＝11m．掛鉤與兩段
滑桿間的動摩擦因數(shù)均為μ＝0.5.(g＝10m/s2)
(1)若測得OB與水平方向的夾角為37°，求被困人員下滑到B點時的速度大??；(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)
(2)為了安全，被困人員到達B點的速度大小不能超過v，若A點高度可調(diào)，而豎直墻與云梯上端點B的間距d不變，求滑桿兩端點A、B間的最大豎直距離h？(用題給的物理量符號表示)

A組利用動能定理求變力功
1．如圖8所示，光滑斜面的頂端固定一彈簧，一物體向右滑行，
并沖上固定在地面上的斜面．設(shè)物體在斜面最低點A的速度為
v，壓縮彈簧至C點時彈簧最短，C點距地面高度為h，則從A
到C的過程中彈簧彈力做功是()
A．mgh－12mv2B.12mv2－mgh
C．－mghD．－(mgh＋12mv2)

B組用動能定理分析多過程問題
2．如圖9所示，摩托車做特技表演時，以v0＝10.0m/s的初速度沖向高臺，然后從高臺水平飛出．若摩托車沖向高臺的過程中以P＝4.0kW的額定功率行駛，沖到高臺上所用時間t＝3.0s，人和車的總質(zhì)量m＝1.8×102kg，臺高h＝5.0m，摩托車的落地點到高臺的水平距離x＝10.0m．不計空氣阻力，取g＝10m/s2.求：
圖9
(1)摩托車從高臺飛出到落地所用時間；
(2)摩托車落地時速度的大?。?br> (3)摩托車沖上高臺過程中克服阻力所做的功．
3．推杯子游戲是一種考驗游戲者心理和控制力的游戲，游戲規(guī)則是在杯子不掉下臺面的前提下，杯子運動得越遠越好．通常結(jié)果是：力度不夠，杯子運動得不夠遠；力度過大，杯子將滑離臺面．此游戲可以簡化為如下物理模型：質(zhì)量為0.1kg的空杯靜止在長直水平臺面的左邊緣，現(xiàn)要求每次游戲中，在水平恒定推力作用下，沿臺面中央直線滑行x0＝0.2m后才可撤掉該力，此后杯子滑行一段距離停下．在一次游戲中，游戲者用5N的力推杯子，杯子沿直線共前進了x1＝5m．已知水平臺面長度x2＝8m，重力加速度g取10m/s2，試求：
(1)游戲者用5N的力推杯子時，杯子在撤掉外力后在長直水平臺面上運動的時間；(結(jié)果可用根式表示)
(2)游戲者用多大的力推杯子，才能使杯子剛好停在長直水平臺面的右邊緣．
4．如圖10所示，光滑14圓弧形槽的底端B與長L＝5m的水平傳送帶相接，滑塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)為0.2，與足夠長的斜面DE間的動摩擦因數(shù)為0.5，斜面與水平面間的夾角θ＝37°.CD段為光滑的水平平臺，其長為1m，滑塊經(jīng)過B、D兩點時無機械能損失．質(zhì)量m＝1kg的滑塊從高為R＝0.8m的光滑圓弧形槽的頂端A處無初速度地滑下．求(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2，不計空氣阻力)：
圖10
(1)當傳送帶不轉(zhuǎn)時，滑塊在傳送帶上滑過的距離；
(2)當傳送帶以2m/s的速度順時針轉(zhuǎn)動時，滑塊從滑上傳送帶到第二次到達D點所經(jīng)歷的時間t；
(3)當傳送帶以2m/s的速度順時針轉(zhuǎn)動時，滑塊在斜面上的最大位移．
課時規(guī)范訓練
(限時：45分鐘)
一、選擇題
1．下列關(guān)于運動物體所受的合外力、合外力做的功、運動物體動能的變化的說法中正確的是()
A．運動物體所受的合外力不為零，合外力必做功，物體的動能一定要變化
B．運動物體所受的合外力為零，則物體的動能一定不變
C．運動物體的動能保持不變，則該物體所受合外力一定為零
D．運動物體所受合外力不為零，則該物體一定做變速運動
2．在h高處，以初速度v0向水平方向拋出一個小球，不計空氣阻力，小球著地時速度大小為()
A．v0＋2ghB．v0－2gh
C.v20＋2ghD.v20－2gh
3．如圖1所示，卷揚機的繩索通過定滑輪用力F拉位于粗糙面上
的木箱，使之沿斜面加速向上移動．在移動過程中，下列說法
正確的是()
A．F對木箱做的功等于木箱增加的動能與木箱克服摩擦力所做的功之和
B．F對木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和
C．木箱克服重力所做的功等于木箱增加的重力勢能
D．F對木箱做的功等于木箱增加的機械能與木箱克服摩擦力做的功之和
4．子彈的速度為v，打穿一塊固定的木塊后速度剛好變?yōu)榱悖裟緣K對子彈的阻力為恒力，那么當子彈射入木塊的深度為其厚度的一半時，子彈的速度是()
A.v2B.22vC.v3D.v4
5．剎車距離是衡量汽車安全性能的重要參數(shù)之一．如圖2所示的
圖線1、2分別為甲、乙兩輛汽車在緊急剎車過程中的剎車距離l
與剎車前的車速v的關(guān)系曲線，已知緊急剎車過程中車與地面
間是滑動摩擦．據(jù)此可知，下列說法中正確的是()
A．甲車的剎車距離隨剎車前的車速v變化快，甲車的剎車性
能好
B．乙車與地面間的動摩擦因數(shù)較大，乙車的剎車性能好
C．以相同的車速開始剎車，甲車先停下來，甲車的剎車性能好
D．甲車的剎車距離隨剎車前的車速v變化快，甲車與地面間的動摩擦因數(shù)較大
6．一個小物塊沖上一個固定的粗糙斜面，經(jīng)過斜面上A、B兩點，到
達斜面上最高點后返回時，又通過了B、A兩點，如圖3所示，關(guān)
于物塊上滑時由A到B的過程和下滑時由B到A的過程，動能的
變化量的絕對值ΔE上和ΔE下，以及所用時間t上和t下相比較，有
()
A．ΔE上ΔE下，t上t下B．ΔE上ΔE下，t上t下
C．ΔE上ΔE下，t上t下D．ΔE上ΔE下，t上t下

7．如圖4所示，勁度系數(shù)為k的彈簧下端懸掛一個質(zhì)量為m的重物，處于
靜止狀態(tài)．手托重物使之緩慢上移，直到彈簧恢復原長，手對重物做的
功為W1.然后放手使重物從靜止開始下落，重物下落過程中的最大速度
為v，不計空氣阻力．重物從靜止開始下落到速度最大的過程中，彈簧
對重物做的功為W2，則()
A．W1m2g2kB．W1m2g2k
C．W2＝12mv2D．W2＝m2g2k－12mv2
8．汽車在水平路面上從靜止開始做勻加速直線運動，到t1秒末關(guān)閉
發(fā)動機做勻減速直線運動，到t2秒末靜止．動摩擦因數(shù)不變，其
v－t圖象如圖5所示，圖中βθ.若汽車牽引力做功為W，平均功
率為P，汽車加速和減速過程中克服摩擦力做功分別為W1和W2，
平均功率大小分別為P1和P2，下列結(jié)論正確的是()
A．W1＋W2＝WB．P＝P1＋P2
C．W1W2D．P1＝P2
9.如圖6所示，一個粗糙的水平轉(zhuǎn)臺以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)臺上
有一個質(zhì)量為m的物體，物體與轉(zhuǎn)臺間用長L的繩連接著，此
時物體與轉(zhuǎn)臺處于相對靜止，設(shè)物體與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)為
μ，現(xiàn)突然制動轉(zhuǎn)臺，則()
A．由于慣性和摩擦力，物體將以O(shè)為圓心、L為半徑做變速圓周運動，直到停止
B．若物體在轉(zhuǎn)臺上運動一周，物體克服摩擦力做的功為μmg2πL
C．若物體在轉(zhuǎn)臺上運動一周，摩擦力對物體不做功
D．物體在轉(zhuǎn)臺上運動Lω24μgπ圈后，停止運動
10．靜止在粗糙水平面上的物塊A受方向始終水平向右、大小
先后為F1、F2、F3的拉力作用做直線運動，t＝4s時停
下，其v－t圖象如圖7所示，已知物塊A與水平面間的動摩擦
因數(shù)處處相同，下列判斷正確的是()
A．全過程中拉力做的功等于物塊克服摩擦力做的功
B．全過程拉力做的功等于零
C．一定有F1＋F3＝2F2
D．可能有F1＋F32F2
二、非選擇題
11．如圖8所示，粗糙弧形軌道和兩個光滑半圓軌道組成翹尾巴的S形軌道．光滑半圓軌道半徑為R，兩個光滑半圓軌道連接處CD之間留有很小空隙，剛好能夠使小球通過，CD之間距離可忽略．粗糙弧形軌道最高點A與水平面上B點之間的高度為h.從A點由靜止釋放一個可視為質(zhì)點的小球，小球沿翹尾巴的S形軌道運動后從E點水平飛出，落到水平地面上，落點到與E點在同一豎直線上B點的距離為s.已知小球質(zhì)量為m，不計空氣阻力，求：
圖8
(1)小球從E點水平飛出時的速度大小；
(2)小球運動到B點時對軌道的壓力；
(3)小球沿翹尾巴的S形軌道運動時克服摩擦力做的功．
復習講義
基礎(chǔ)再現(xiàn)
一、
基礎(chǔ)導引A
知識梳理1.運動2.Ek＝12mv23.標量無關(guān)4.末動能12mv22－12mv21
思考：動能只有正值，沒有負值，但動能的變化卻有正有負．“變化”是指末狀態(tài)的物理量減去初狀態(tài)的物理量，而不一定是大的減去小的，有些書上稱之為“增量”．動能的變化量為正值，表示物體的動能增大了，對應于合力對物體做正功；物體的變化量為負值，表示物體的動能減小了，對應于合力對物體做負功，或者說物體克服合力做功．
二、
基礎(chǔ)導引1.1.6×103N見解析
2．150J
知識梳理動能的變化12mv22－12mv21增加減少曲線運動變力做功不同時作用
課堂探究
例1(1)Flcosα(2)μ(mg－Fsinα)
(3)Flcosα－μ(mg－Fsinα)l
跟蹤訓練12[Fcosα－μ(mg－Fsinα)]l/m
例2(1)gL2(2)7gL2(3)114mgL
跟蹤訓練2(1)16m(2)422.5J
例3(1)2J(2)35N(3)2.77m
跟蹤訓練3(1)310m/s(2)見解析
解析(2)設(shè)滑竿兩端點AB的最大豎直距離為h1，對下滑全過程由動能定理得
mgh1－μmgd＝12mv2④
所以：h1＝v22g＋μd⑤
若兩桿伸直，AB間的豎直高度h2為
h2＝(L1＋L2)2－d2⑥
若h1h2，則滿足條件的高度為h＝(L1＋L2)2－d2⑦
若h1h2，則滿足條件的高度為
h＝v22g＋μd⑧
若h1＝h2，則滿足條件的高度為
h＝v22g＋μd＝(L1＋L2)2－d2⑨
分組訓練
1．A
2．(1)1.0s(2)102m/s(3)3.0×103J
3．(1)4.8s(2)8N
4．(1)4m(2)(2.7＋55)s(3)0.5m
課時規(guī)范訓練
1．BD
2．C
3．CD
4．B
5．B
6．D
7．B
8．ACD
9．ABD
10．AC
11．(1)s42gR(2)9mg＋mgs28R2
(3)mg(h－4R)－mgs216R

7.7動能和動能定理學案（人教版必修2）

俗話說，磨刀不誤砍柴工。高中教師在教學前就要準備好教案，做好充分的準備。教案可以讓講的知識能夠輕松被學生吸收，使高中教師有一個簡單易懂的教學思路。高中教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢？為了讓您在使用時更加簡單方便，下面是小編整理的“7.7動能和動能定理學案（人教版必修2）”，歡迎您參考，希望對您有所助益！

7.7動能和動能定理學案（人教版必修2）

1．物體由于運動而具有的能稱為動能，表達式為__________，動能是______量，單位與
功的單位相同，在國際單位制中都是________．
2．兩個質(zhì)量為m的物體，若速度相同，則兩個物體的動能________，若動能相同，兩
個物體的速度________________．
3．力在一個過程中對物體做的功，等于物體在這個過程中____________，這個結(jié)論叫動
能定理．表達式為W＝________.式中W為合外力對物體做的功，也可理解為各力對物
體做功的__________，如果外力做正功，物體的動能________；外力做負功，物體的動
能減少．
4．動能定理既適用于________運動，也適用于________運動，既適用于________做功，
也適用于________做功．且只需確定初、末狀態(tài)而不必涉及過程細節(jié)，因而解題很方便．
5．下列關(guān)于運動物體所受合力做功和動能變化的關(guān)系正確的是()
A．如果物體所受合力為零，則合力對物體做的功一定為零
B．如果合力對物體所做的功為零，則合力一定為零
C．物體在合力作用下做變速運動，動能一定發(fā)生變化
D．物體的動能不變，所受合力一定為零
6．關(guān)于動能概念及公式W＝Ek2－Ek1的說法中正確的是()
A．若物體速度在變化，則動能一定在變化
B．速度大的物體，動能一定大
C．W＝Ek2－Ek1表示功可以變成能
D．動能的變化可以用合力做的功來量度
【概念規(guī)律練】
知識點一動能的概念
1．對動能的理解，下列說法正確的是()
A．動能是機械能的一種表現(xiàn)形式，凡是運動的物體都具有動能
B．動能不可能為負值
C．一定質(zhì)量的物體，動能變化時，速度一定變化；但速度變化時，動能不一定變化
D．動能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài)
2．在下列幾種情況中，甲、乙兩物體的動能相等的是()
A．甲的速度是乙的2倍，甲的質(zhì)量是乙的12
B．甲的質(zhì)量是乙的2倍，甲的速度是乙的12
C．甲的質(zhì)量是乙的4倍，甲的速度是乙的12
D．質(zhì)量相同，速度大小也相同，但甲向東運動，乙向西運動
知識點二動能定理
3．關(guān)于動能定理，下列說法中正確的是()
A．在某過程中，外力做的總功等于各個力單獨做功的絕對值之和
B．只要有力對物體做功，物體的動能就一定改變
C．動能定理只適用于直線運動，不適用于曲線運動
D．動能定理既適用于恒力做功的情況，又適用于變力做功的情況
4.
圖1
有一質(zhì)量為m的木塊，從半徑為r的圓弧曲面上的a點滑向b點，如圖1所示，如果由
于摩擦使木塊的運動速率保持不變，則以下敘述正確的是()
A．木塊所受的合外力為零
B．因木塊所受的力都不對其做功，所以合外力的功為零
C．重力和摩擦力做的功代數(shù)和為零
D．重力和摩擦力的合力為零
知識點三動能定理的應用
5．一個25kg的小孩從高度為3.0m的滑梯頂端由靜止開始滑下，滑到底端時的速度為
2.0m/s.取g＝10m/s2，關(guān)于力對小孩做的功，以下結(jié)果正確的是()
A．合外力做功50JB．阻力做功500J
C．重力做功500JD．支持力做功50J
6．一輛汽車以v1＝6m/s的速度沿水平路面行駛時，急剎車后能滑行x1＝3.6m，如果以
v2＝8m/s的速度行駛，在同樣路面上急剎車后滑行的距離x2應為()
A．6.4mB．5.6m
C．7.2mD．10.8m
【方法技巧練】
一、應用動能定理分析多過程問題
7.
圖2
物體從高出地面H處由靜止自由落下，不考慮空氣阻力，落至地面進入沙坑h處停止，
如圖2所示，求物體在沙坑中受到的平均阻力是其重力的多少倍．

8.
圖3
如圖3所示，物體在離斜面底端5m處由靜止開始下滑，然后滑上由小圓弧(長度忽略)
與斜面連接的水平面上，若斜面及水平面的動摩擦因數(shù)均為0.4，斜面傾角為37°，則物
體能在水平面上滑行多遠？

二、利用動能定理求變力做功
9．如圖4所示，
圖4
一質(zhì)量為m的小球，用長為L的輕繩懸掛于O點，小球在水平拉力F作用下從平衡位
置P點緩慢地移到Q點，此時懸線與豎直方向夾角為θ，則拉力F做的功為()
A．mgLcosθB．mgL(1－cosθ)
C．FLsinθD．FLcosθ

參考答案
課前預習練
1．Ek＝12mv2標焦耳
2．相同不一定相同
3．動能的變化Ek2－Ek1代數(shù)和增加
4．直線曲線恒力變力
5．A[物體所受合力為零，則合力做功為零，物體的動能變化為零．但如果物體所受合力不為零，合力對物體做功也可能為零，動能變化為零，如勻速圓周運動．故A正確．]
6．D[速度是矢量，而動能是標量，若物體速度只改變方向，不改變大小，則動能不變，A錯；由Ek＝12mv2知B錯；動能定理W＝Ek2－Ek1表示動能的變化可用合力做的功來量度，但功和能是兩個不同的概念，有著本質(zhì)的區(qū)別，故C錯，D正確．]
課堂探究練
1．ABC[物體由于運動而具有的能叫動能，故A對；由Ek＝12mv2知，B對；由于速度是矢量，當速度大小不變、方向變化時，動能不變，但動能變化時，速度大小一定改變，故C對；做勻速圓周運動的物體，其動能不變，但物體卻處于非平衡狀態(tài)，故D錯．]
2．CD[由動能的表達式Ek＝12mv2知A、B錯誤，C正確．動能是標量，D正確．]
3．D
4．C[物體做曲線運動，速度方向變化，加速度不為零，合外力不為零，A錯．速率不變，動能不變，由動能定理知，合外力做的功為零，支持力始終不做功，重力做正功，所以重力做的功與阻力做的功代數(shù)和為零，但重力和阻力的合力不為零，C對，B、D錯．]
點評(1)動能定理反映的是合外力做的功和物體動能變化的關(guān)系．
(2)速率不變，速度有可能變化．
5．A[由動能定理可得合力對小孩做的功
W合＝12mv2＝12×25×22J＝50J
又因為W合＝WG＋Wf
所以Wf＝W合－WG＝50J－750J＝－700J
由于支持力的方向始終與速度方向垂直，支持力對小孩不做功．]
6．A[急剎車后，車只受摩擦阻力Ff的作用，且兩種情況下摩擦力大小是相同的，汽車的末速度皆為零．
－Ffx1＝0－12mv21①
－Ffx2＝0－12mv22②
②式除以①式得x2x1＝v22v21.
故汽車滑行距離
x2＝v22v21x1＝(86)2×3.6m＝6.4m]
點評對恒力作用下的運動，可以考慮用牛頓運動定律分析．但在涉及力、位移、速度時，應優(yōu)先考慮用動能定理分析．一般來說，動能定理不需要考慮中間過程，比牛頓運動定律要簡單一些．
7.H＋hh
解析解法一：物體運動分兩個物理過程，先自由落體，然后做勻減速運動．設(shè)物體落至地面時速度為v，則由動能定理可得
mgH＝12mv2①
第二個物理過程中物體受重力和阻力，同理可得
mgh－F阻h＝0－12mv2②
由①②式得F阻mg＝H＋hh.
解法二：若視全過程為一整體，由于物體的初、末動能均為0，由動能定理可知，重力對物體做的功與物體克服阻力做的功相等，即
mg(H＋h)＝F阻h
解得F阻mg＝H＋hh.
8．3.5m
解析物體在斜面上受重力mg、支持力FN1、滑動摩擦力Ff1的作用，沿斜面加速下滑，在水平面上減速直到靜止．
方法一：對物體在斜面上的受力分析如圖甲所示，可知物體下滑階段：
FN1＝mgcos37°
故Ff1＝μFN1＝μmgcos37°
由動能定理得
mgsin37°l1－μmgcos37°l1＝12mv21①
在水平面上的運動過程中，受力分析如圖乙所示
Ff2＝μFN2＝μmg
由動能定理得
－μmgl2＝0－12mv21②
由①②兩式可得
l2＝sin37°－μcos37°μl1＝0.6－0.4×0.80.4×5m＝3.5m.
方法二：物體受力分析同上，物體運動的全過程中，初、末狀態(tài)的速度均為零，對全過程運用動能定理有
mgsin37°l1－μmgcos37°l1－μmgl2＝0
得l2＝sin37°－μcos37°μl1＝0.6－0.4×0.80.4×5m＝3.5m.
方法總結(jié)應用動能定理解題時，在分析過程的基礎(chǔ)上無需深究物體的運動過程中變化的細節(jié)，只需考慮整個過程的功及過程始末的動能．若過程包含了幾個運動性質(zhì)不同的分過程，既可分段考慮，也可整個過程考慮．若不涉及中間過程量時，用整個過程分析比較簡單．但求功時，有些力不是全過程都作用的，必須根據(jù)不同情況分別對待，求出總功．計算時要把各力的功連同符號(正、負)一同代入公式．
9．B[小球緩慢移動，時時都處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可知，F(xiàn)＝mgtanθ，隨著θ的增大，F(xiàn)也在增大，是一個變化的力，不能直接用功的公式求它的功，所以這道題要考慮用動能定理求解．由于物體緩慢移動，動能保持不變，由動能定理得：－mgL(1－cosθ)＋W＝0，所以W＝mgL(1－cosθ)．]
方法總結(jié)利用動能定理求變力做的功時，可先把變力做的功用字母W表示出來，再結(jié)合物體動能的變化進行求解．

20xx高考物理實驗復習資料

20xx高考物理實驗復習資料

研究勻變速直線運動：打點計時器打下的紙帶。選點跡清楚的一條，舍掉開始比較密集的點跡，從便于測量的地方取一個開始點O，然后(每隔5個間隔點)取一個計數(shù)點A、B、C、D…。測出相鄰計數(shù)點間的距離s1、s2、s3…利用打下的紙帶可以：⑴求任一計數(shù)點對應的即時速度v：如(其中T=5×0.02s=0.1s)⑵利用“逐差法”求a：⑶利用任意相鄰的兩段位移求a：如⑷利用v-t圖象求a：求出A、B、C、D、E、F各點的即時速度，畫出v-t圖線，圖線的斜率就是加速度a。注意事項1、每隔5個時間間隔取一個計數(shù)點，是為求加速度時便于計算。2、所取的計數(shù)點要能保證至少有兩位有效數(shù)字探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系探究性試驗：改變鉤碼個數(shù)，測出彈簧總長度和所受拉力(鉤碼總重量)的多組對應值，填入表中。算出對應的彈簧的伸長量。在坐標系中描點，根據(jù)點的分布作出彈力F隨伸長量x而變的圖象，從而發(fā)確定F-x間的函數(shù)關(guān)系。解釋函數(shù)表達式中常數(shù)的物理意義及其單位。該實驗要注意區(qū)分彈簧總長度和彈簧伸長量。對探索性實驗，要根據(jù)描出的點的走向，嘗試判定函數(shù)關(guān)系。(這一點和驗證性實驗不同。)驗證力的平行四邊形定則:目的：實驗研究合力與分力之間的關(guān)系，從而驗證力的平行四邊形定則。器材：方木板、白紙、圖釘、橡皮條、彈簧秤(2個)、直尺和三角板、細線該實驗是要用互成角度的兩個力和另一個力產(chǎn)生相同的效果，看其用平行四邊形定則求出的合力與這一個力是否在實驗誤差允許范圍內(nèi)相等，如果在實驗誤差允許范圍內(nèi)相等，就驗證了力的合成的平行四邊形定則。注意事項：1、使用的彈簧秤是否良好(是否在零刻度)，拉動時盡可能不與其它部分接觸產(chǎn)生摩擦，拉力方向應與軸線方向相同。2、實驗時應該保證在同一水平面內(nèi)3、結(jié)點的位置和線方向要準確驗證動量守恒定律的實驗：(O/N-2r)即可。OM+m2OP=m1由于v1、v1/、v2/均為水平方向，且它們的豎直下落高度都相等，所以它們飛行時間相等，若以該時間為時間單位，那么小球的水平射程的數(shù)值就等于它們的水平速度。在右圖中分別用OP、OM和O/N表示。因此只需驗證：m1注意事項：⑴必須以質(zhì)量較大的小球作為入射小球(保證碰撞后兩小球都向前運動)。要知道為什么?⑵入射小球每次應從斜槽上的同一位置由靜止開始下滑(3)小球落地點的平均位置要用圓規(guī)來確定：用盡可能小的圓把所有落點都圈在里面，圓心就是落點的平均位置。(4)所用的儀器有：天平、刻度尺、游標卡尺(測小球直徑)、碰撞實驗器、復寫紙、白紙、重錘、兩個直徑相同質(zhì)量不同的小球、圓規(guī)。