8.3～8.4动能定理和机械能守恒定律的综合应用 课件 -2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

该高中物理课件系统梳理动能定理与机械能守恒定律的核心内容，通过对比二者的区别与解题异同，结合过山车轨道、冬奥会滑雪等情境例题，构建知识网络，帮助学生形成清晰的能量观念与运动规律逻辑脉络。 其亮点在于以真实问题情境驱动复习，如例2结合冬奥会U型场地运动考查机械能守恒与动能定理应用，例3综合弹簧弹性势能与圆周运动，培养学生模型建构和科学推理能力。分层例题设计满足不同学生需求，助力教师精准教学，有效提升学生综合应用物理规律解决复杂问题的能力。

8.6 动能定理和机械能守恒定律的综合应用 【学习目标】 1.知道动能定理与机械能守恒定律的区别，体会二者在解题时的异同(重难点)。 2.能灵活运用动能定理和机械能守恒定律解决综合问题(重难点)。 一、动能定理和机械能守恒定律的比较 例1、如图所示水平轨道BC，左端与半径为R的四分之一圆轨道AB连接，右端与半径为r的四分之三圆轨道CDEF连接，圆心分别为O1、O2，质量为m的过山车(可视为质点)从高为R的A处由静止滑下，恰好能够通过右侧圆轨道最高点E，重力加速度为g，不计圆轨道AB和圆轨道CDEF的摩擦阻力，试分别用动能定理和机械能守恒定律求： (1)过山车在B点时的速度大小； (2)过山车在C点时对轨道的压力大小。 一、动能定理和机械能守恒定律的比较 例1、如图所示水平轨道BC，左端与半径为R的四分之一圆轨道AB连接，右端与半径为r的四分之三圆轨道CDEF连接，圆心分别为O1、O2，质量为m的过山车(可视为质点)从高为R的A处由静止滑下，恰好能够通过右侧圆轨道最高点E，重力加速度为g，不计圆轨道AB和圆轨道CDEF的摩擦阻力，试分别用动能定理和机械能守恒定律求： (1)过山车在B点时的速度大小； √(2gR) 一、动能定理和机械能守恒定律的比较 例1、如图所示水平轨道BC，左端与半径为R的四分之一圆轨道AB连接，右端与半径为r的四分之三圆轨道CDEF连接，圆心分别为O1、O2，质量为m的过山车(可视为质点)从高为R的A处由静止滑下，恰好能够通过右侧圆轨道最高点E，重力加速度为g，不计圆轨道AB和圆轨道CDEF的摩擦阻力，试分别用动能定理和机械能守恒定律求： (2)过山车在C点时对轨道的压力大小。 6mg 一、动能定理和机械能守恒定律的比较 例1、如图所示水平轨道BC，左端与半径为R的四分之一圆轨道AB连接，右端与半径为r的四分之三圆轨道CDEF连接，圆心分别为O1、O2，质量为m的过山车(可视为质点)从高为R的A处由静止滑下，恰好能够通过右侧圆轨道最高点E，重力加速度为g，不计圆轨道AB和圆轨道CDEF的摩擦阻力，试分别用动能定理和机械能守恒定律求： (2)过山车在C点时对轨道的压力大小。 6mg 一、动能定理和机械能守恒定律的比较 例2、北京冬奥会自由式滑雪女子U型场地技巧决赛，中国运动员展现超强实力，获得冠军。运动员某次的运动可简化为如图乙所示的运动情境，U型场地可近似看成半径R=4.5 m的半圆，运动员从高出U型场顶端H=1.5 m处自由下落。若运动员和滑雪装备总质量为m=60 kg，重力加速度g取10 m/s2。 (1)忽略一切阻力，求运动员滑到U型场地最低点时 速度大小以及运动员在最低点时对场地的压力大小； (2)运动员在某次滑雪过程中调节动作，使其滑板与场地产生摩擦力，仍从高出U型场顶端H=1.5 m处自由下落，恰好滑到A点，求这一过程中运动员克服摩擦力做的功。 一、动能定理和机械能守恒定律的比较 例2、2022年2月18日，北京冬奥会自由式滑雪女子U型场地技巧决赛，中国运动员展现超强实力，获得冠军。运动员某次的运动可简化为如图乙所示的运动情境，U型场地可近似看成半径R=4.5 m的半圆，运动员从高出U型场顶端H=1.5 m处自由下落。若运动员和滑雪装备总质量为m=60 kg，重力加速度g取10 m/s2。 (1)忽略一切阻力，求运动员滑到U型场地最低点时 速度大小以及运动员在最低点时对场地的压力大小； 2√30 m/s；2200 N 一、动能定理和机械能守恒定律的比较 例2、北京冬奥会自由式滑雪女子U型场地技巧决赛，中国运动员展现超强实力，获得冠军。运动员某次的运动可简化为如图乙所示的运动情境，U型场地可近似看成半径R=4.5 m的半圆，运动员从高出U型场顶端H=1.5 m处自由下落。若运动员和滑雪装备总质量为m=60 kg，重力加速度g取10 m/s2。 (2)运动员在某次滑雪过程中调节动作，使其滑板与 场地产生摩擦力，仍从高出U型场顶端H=1.5 m处自 由下落，恰好滑到A点，求这一过程中运动员克服摩 擦力做的功。 900 J 二、动能定理和机械能守恒定律的综合应用 例3、如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形轨道在B点平滑连接，轨道半径为R，一个质量为m的小球将弹簧压缩至A处。小球从A处由静止释放被弹开后，经过B点进入轨道的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍，之后向上运动恰能沿轨道运动到C点，重力加速度为g，求： (1)小球在最高点C的速度大小vC； (2)小球在最低点B的速度大小vB； (3)释放小球前弹簧的弹性势能； (4)小球由B到C克服阻力做的功。 二、动能定理和机械能守恒定律的综合应用 例3、如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形轨道在B点平滑连接，轨道半径为R，一个质量为m的小球将弹簧压缩至A处。小球从A处由静止释放被弹开后，经过B点进入轨道的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍，之后向上运动恰能沿轨道运动到C点，重力加速度为g，求： (1)小球在最高点C的速度大小vC； √(gR) 二、动能定理和机械能守恒定律的综合应用 例3、如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形轨道在B点平滑连接，轨道半径为R，一个质量为m的小球将弹簧压缩至A处。小球从A处由静止释放被弹开后，经过B点进入轨道的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍，之后向上运动恰能沿轨道运动到C点，重力加速度为g，求： (2)小球在最低点B的速度大小vB； √(7gR) 二、动能定理和机械能守恒定律的综合应用 例3、如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形轨道在B点平滑连接，轨道半径为R，一个质量为m的小球将弹簧压缩至A处。小球从A处由静止释放被弹开后，经过B点进入轨道的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍，之后向上运动恰能沿轨道运动到C点，重力加速度为g，求： (3)释放小球前弹簧的弹性势能； 7mgR/2 二、动能定理和机械能守恒定律的综合应用 例3、如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形轨道在B点平滑连接，轨道半径为R，一个质量为m的小球将弹簧压缩至A处。小球从A处由静止释放被弹开后，经过B点进入轨道的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍，之后向上运动恰能沿轨道运动到C点，重力加速度为g，求： (4)小球由B到C克服阻力做的功。 mgR 二、动能定理和机械能守恒定律的综合应用 例4、如图所示，AB面光滑、倾角θ=30°的斜面体固定在水平桌面上，桌面右侧与光滑半圆形轨道CD相切于C点，圆弧轨道的半径R=0.1 m。物块甲、乙用跨过轻质定滑轮的轻绳连接，开始时乙被按在桌面上，甲位于斜面顶端A点，滑轮左侧轻绳竖直、右侧轻绳与AB平行；现释放乙，当甲滑至AB中点时轻绳断开，甲恰好能通过圆形轨道的最高点D。已知AB长L=1 m，桌面BC段长l=0.5 m，甲质量M=1.4 kg、乙质量m=0.1 kg，甲从斜面滑上桌面时速度大小不变，重力加速度大小取g=10 m/s2，不计空气阻力。求： (1)甲到达斜面底端时重力的瞬时功率； (2)甲与桌面间的动摩擦因数。 二、动能定理和机械能守恒定律的综合应用 例4、如图所示，AB面光滑、倾角θ=30°的斜面体固定在水平桌面上，桌面右侧与光滑半圆形轨道CD相切于C点，圆弧轨道的半径R=0.1 m。物块甲、乙用跨过轻质定滑轮的轻绳连接，开始时乙被按在桌面上，甲位于斜面顶端A点，滑轮左侧轻绳竖直、右侧轻绳与AB平行；现释放乙，当甲滑至AB中点时轻绳断开，甲恰好能通过圆形轨道的最高点D。已知AB长L=1 m，桌面BC段长l=0.5 m，甲质量M=1.4 kg、乙质量m=0.1 kg，甲从斜面滑上桌面时速度大小不变，重力加速度大小取g=10 m/s2，不计空气阻力。求： (1)甲到达斜面底端时重力的瞬时功率； 21 W 二、动能定理和机械能守恒定律的综合应用 例4、如图所示，AB面光滑、倾角θ=30°的斜面体固定在水平桌面上，桌面右侧与光滑半圆形轨道CD相切于C点，圆弧轨道的半径R=0.1 m。物块甲、乙用跨过轻质定滑轮的轻绳连接，开始时乙被按在桌面上，甲位于斜面顶端A点，滑轮左侧轻绳竖直、右侧轻绳与AB平行；现释放乙，当甲滑至AB中点时轻绳断开，甲恰好能通过圆形轨道的最高点D。已知AB长L=1 m，桌面BC段长l=0.5 m，甲质量M=1.4 kg、乙质量m=0.1 kg，甲从斜面滑上桌面时速度大小不变，重力加速度大小取g=10 m/s2，不计空气阻力。求： (2)甲与桌面间的动摩擦因数。 0.4 $