8.3动能和动能定理（二）学案 -2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

8.3 动能和动能定理（第二课时） 学习目标 1.体会“动能定理”中，对单个物体，合外力的功与动能变化的等量代换关系。 2.体会变力做功过程中，动能定理处理问题的优势。 复习引入 1、动能定理的内容是什么？ 2、动能定理的表达式：W= 3、动能定理的物理意义：动能定理指出了外力对物体所做的总功与物体动能变化之间的关系，即 是 的量度。 合作探究 学习目标一 用动能定理解决曲线运动问题 例1、如图所示，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高；质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q时，对轨道的正压力为2mg，重力加速度大小为g 。质点自P滑到Q的过程中，克服摩擦力所做的功为(　　) A.mgR B.mgR C.mgR D.mgR 例2、一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平拉力F作用下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，如图所示，则拉力F所做的功为(　 　) A.mglcos θ B.mgl(1－cos θ) C.Flcos θ D.Flsin θ 例3、某人从距地面25m高处水平抛出一小球，小球质量100g，出手时速度大小为10m/s,落地时速度大小为16m/s，取g=10m/s2，求： （1）人抛球时对小球做多少功？ （2）小球在空中运动时克服阻力做功多少？ 归纳：用动能定理解题的一般步骤 (1)确定研究对象; (2)分析物体受力，确定合外力的功; (3)确定始末状态的动能; (4)由动能定理列式并求解。 学习目标二 利用动能定理解决变力做功问题 利用动能定理求变力的功是最常用的方法：当物体受到一个变力和几个恒力作用时，可以用动能定理间接求变力做的功，即W变＋W其他＝Ek2-Ek1. 例4、如图所示，AB为圆弧轨道，BC为水平直轨道，圆弧的半径为R，BC的长度也是R，一质量为m的物体，与两个轨道间的动摩擦因数都为，当它由轨道顶端A从静止开始下落，恰好运动到C处停止，那么物体在AB段克服摩擦力所做的功为（　　） A． B． C．－mgR D． 例5、一质量为1500kg的汽车，在平直路面上从静止开始，在1500N的合外力作用下以恒定加速度启动，当速度达到20m/s时功率达到额定功率，在额定功率下行驶5s后以30m/s的最大速度匀速运动，整个运动过程中汽车所受阻力恒定，下列说法正确的是（　　） A．额定功率下5s内汽车克服阻力做的功为7.5×104J B．速度达到30m/s时牵引力的功率小于90kW C．汽车的额定功率为80kW D．汽车受到的阻力大小为2000N 达标练习 1、如图所示，质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，AB的水平距离为s。下列说法正确的是（　　） A．小车重力所做的功是mgh B．合力对小车做的功是mv2 C．推力对小车做的功是Fs－mgh D．阻力对小车做的功是mgh－Fs 2．把质量为0.1 kg的一块小石头从距地面5 m的高处以60°角斜向上抛出，抛出时的初速度大小为10 m/s，则当石头着地时，其速度大小约为(g取10 m/s2)(　 　) A．14 m/s B．12 m/s C．28 m/s D．20 m/s 3、如图所示，质量为m的物体静止在水平光滑的平台上，系在物体上的水平绳子跨过光滑的定滑轮，由地面上的人向右拉动，人做匀速运动，速度为，则从绳竖直至绳与水平方向的夹角的过程中人的拉力所做的功为（  ） A． B． C． D． 4、如图所示，固定在地面上的光滑斜面的顶端固定一弹簧，一质量为m的物体以速度v从斜面底端A处冲上斜面，物体压缩弹簧运动到C点时弹簧最短，已知C点距地面高度为h，则物体从A运动到C的过程中弹簧弹力做功是（　　） A． B． C． D． 5、（多选）一质量为m的汽车正在沿平直公路行驶，汽车发动机输出的功率恒为P，所受阻力大小恒为f。若某时刻发动机的牵引力大小为，汽车的速度大小为，从该时刻起经时间t后速度增大为，在这段时间t内汽车行驶的距离为x，则下列关系式正确的是（　　） A． B． C． D． 6、2022年在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是最具观赏性的项目之一。如图所示，AB为长直助滑道，与半径的圆弧滑道BC在B点平滑连接。已知A与C的竖直高度差，质量的运动员，从A点处由静止开始下滑到最低点C的过程中，阻力对运动员做功，取。求： （1）运动员经过滑道最低点C