8.3 动能和动能定理 预导案 -2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

科目： 物理 课题： 编写人： 年级： 高一 出题时间： 审核人： 姓名：______________ 班级：______________ 8.3动能和动能定理 【学习目标】 1.建立动能和动能变化的物理观念。 2.理解动能变化的内在原因。 3.利用动能定理分析解决物理问题。 【学习重难点】 重点 动能定理的理解与应用 难点 如何利用动能定理解决问题 【新知基础】 （一）功 1.公式： 或 2.功是 标量 ，物体所受合力做功等于各个力做功的代数和。 3.重力对物体做的功只与它的初位置和末位置的高度差有关，而与物体的运动轨迹无关。 （二）速度 1. 速度是矢量。其正负表示物体运动的方向。 【预习新知】 （一）动能 1. 物体因为运动而具有的能量叫动能。表达式：单位： 2. 动能是标量，只有大小，没有方向。只有正值，没有负值。与物体的速度方向无关。 3. 动能是状态量。表示物体在某一时刻所具有的瞬时状态。 4. 动能变化量： 表示物体动能的变化情况。计算时，应用末状态减去初状态。当时。表示动能增加；当时，表示动能减少。 （二）动能定理 1. 内容：合力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。 2. 表达式： （标量式，合力做功可以通过各个力做功的代数和进行计算） 3.实质：动能定理反映了动能是力在空间上的累积效果。其实质是通过做功的方式将其他形式的能与动能进行转化的过程。 4. 适用于宏观物理的各类情况。也可用于对系统的分析与计算。 5.应用： （1）求速度 （2）求未知力或变力做功 （3）求未知力 （4）求路程或位移 （5）求时间 【典例一】一个质量为1kg的物体，当它的速度达到3m/s时，其动能为 。 【典例二】如图所示,某物块分别沿三条不同的轨道由离地高h的A点由静止滑到同一水平地面上,轨道1、2是光滑的,轨道3是粗糙的,则(　　) A.沿轨道1和2滑下时，获得的动能相等 B.沿轨道3滑下时，动能的改变量最大 C.沿轨道2滑下时，获得的动能最大 D.沿三条轨道滑下动能的变化一样多 【典例三】在巴黎奥运会，中国运动员全红婵在10m跳台跳水决赛中获得冠军。全红蝉的质量为40kg，假设他从10m跳台由静止跳入水中，水的平均阻力是他体重的3.5倍，在粗略计算时，空气阻力不计，可以将运动员视为质点，则水池的深度至少为(　　) A.5m B.4m C.3m D.2m 【巩固训练】 1. （多选）某同学在练习足球时，将足球朝竖直的墙壁踢出。假设足球的质量为m=0.5kg，足球垂直撞击墙壁前的瞬间速度大小为V=5m/s。如果以足球撞击墙壁前瞬间的速度方向为正，足球与墙壁碰后以等大的速度反向弹回，则足球与墙壁发生作用的过程中（ ） A. 速度的变化量为-10m/s B. 速度的变化量为10m/s C. 动能的变化量为25J D. 动能的变化量为0 2. 两个物体AB的质量比为2:1，二者初动能相同，它们和水平桌面间的动摩擦因素相同，则二者在桌面上滑行到停止经过的距离之比为(　　) A.2:1　　 B.1:2 C.4:1　　　 D.1:4 3. 把一石块从某高度处斜向上抛出,抛出时人对石块做的功为W1,石块从抛出到落地过程中重力对它做的功为W2,克服空气阻力做的功为W3。石块着地时的动能为 ( ) A.W2-W3 B.W2+W3 C.W1+W2+W3 D.W1+W2-W3 4. 在体育课上,某同学练习投篮,他站在罚球线处用力将篮球从手中投出,如图所示,篮球约以1 m/s的速度撞击篮筐。已知篮球质量约为0.6 kg,篮筐离地高度约为3 m,则该同学投篮时对篮球做的功约为( ) A.1 J B.10 J C.30 J D.50 J 5.如图所示,质量为30 kg的小朋友从倾角为37°的斜坡高处滑下,以4 m/s的速度通过斜坡上距水平面6 m高处的A点后不再做任何动作,自由下滑,滑到水平面上后又滑行一段距离才停止。已知小朋友与斜坡、水平面间的动摩擦因数均为0.25,斜坡和水平面连接处平滑,空气阻力不计,g取10 m/s2。由此可知该小朋友 ( ) A.运动过程中最大动能为1 800 J B.运动过程中最大动能为2 040 J C.在水平面上滑行了16 m D.在水平面上滑行了19.2 m 6.如图甲所示,长为4 m的水平轨道AB与倾角为37°的足够长斜面BC在B处平滑连接,有一质量为2 kg的滑块(图中未画出),从A处由静止开始受水平向右的力F作用,F随滑块位移x按图乙所示规律变化,滑块与AB和BC间的动摩擦因数均为0.5,重力加速度g取10 m/s2。 (1)求滑块第一次到达B处时的速度大小; (2)不计滑块在B处的速率变化,滑块到达B处时撤去力F,滑块冲上斜面,则滑块最终静止的位置与B点间的距离为多大?(取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8) 7. 一列车的质量是。在平直的轨道上以额定功率3000kW加速行驶，当速率由10m/s加速到所能达到的最大速率30m/s时。共用了2min。设列车所受阻力恒定，则： 列车所受的阻力多大？ 这段时间内，列车前进的距离是多少？ 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $$