8.3 课题2 动能定理的应用 课件 -2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

该高中物理课件聚焦动能定理的应用，通过复习动能定理基本概念导入，以多过程问题（如打夯模型）、变力做功（如转台摩擦）、曲线运动（如竖直圆周运动）为学习支架，衔接前后知识，帮助学生从基础应用过渡到复杂问题解决。 其亮点在于以科学思维中的模型建构和科学推理为核心，结合打夯全过程分析、轻绳拉小球变力做功等实例，引导学生深化理解。检测反馈题覆盖多情境，助力学生巩固。对学生提升综合问题解决能力，对教师提供系统教学资源，提高教学效率。

第八章 机械能守恒定律 第3节　动能和动能定理 课题2　动能定理的应用 内容索引 学习目标 活动方案 检测反馈 学 习 目 标 内容索引 1．进一步理解动能定理，体会应用动能定理解题的优越性． 2．会应用动能定理求解多过程、变力做功以及曲线运动等问题． 内容索引 活 动 方 案 内容索引 活动一：应用动能定理求多过程问题 当物体的运动包含多个不同过程时，可分段应用动能定理求解；当所求解的问题不涉及中间的速度时，也可以全过程应用动能定理求解，这样更简便．在利用全过程列方程求解时，必须明确哪个过程有哪些力做了功，做正功还是做负功． 内容索引 1．人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实，如图所示．设某次打夯符合以下模型：两人同时通过绳子对重物各施加一个力，力的大小均为320 N，方向都与竖直方向成37°，重物离开地面30 cm后人停止施力，最后重物自由下落把地面砸深2 cm．已知重物的质量为50 kg，g取 10 m/s2，cos 37°＝0.8．问： (结果均保留两位有效数字) (1)重物刚落地时的速度是多大？ (2)重物对地面的平均冲击力是多大？ 内容索引 【答案】图甲表示重物在地面上受到人的作用力，图乙表示上升30 cm后人停止施力，图丙表示刚落地，图丁表示砸深地面2 cm后静止． 内容索引 内容索引 2．如图甲所示，质量为m的小物块与水平轨道、倾斜轨道之间的动摩擦因数均为μ．小物块从倾角为θ1的轨道上高度为h的A点静止释放．已知A、B两点的水平距离为x，不计物块在轨道接触处的动能损失．则： (1)求物块运动至B点时的动能Ek； (2)如图乙所示，若将倾斜轨道的倾角调至为θ2(θ2＜θ1)，仍将物块从A点静止释放，求物块运动至B点时的动能Ek′； (3)比较上面两小问的结果，你能得出什么结论？ 甲 乙 内容索引 内容索引 (3)当物块与水平轨道、倾斜轨道之间的动摩擦因数相同且从同一位置静止释放后，物块到达水平轨道上某一点的动能与倾斜轨道的倾角无关．从前两问的结果还可以得出，物块停止运动时的位置到释放点的水平距离相等． 内容索引 3．如图所示，将物体从倾角为θ的固定斜面上由静止释放，开始向下滑动，到达斜面底端与挡板相碰后，原速率弹回．已知物体开始时距底端高度为h，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，求物体从开始到停止通过的路程． 内容索引 总结：(1)在有摩擦力做功的往复运动过程中，注意两种力做功的区别：①重力做功只与初、末位置有关，而与路径无关；②滑动摩擦力做功与路径有关，克服摩擦力做的功Wf克＝f滑s(s为路程)． (2)由于动能定理解题的优越性，求多过程往复运动问题中的路程时，一般应用动能定理． 内容索引 活动二：应用动能定理求解变力的功 通常有以下两种情况：①只有一个变力对物体做功，可用W＝Ek2－Ek1求得变力的功W；②同时有几个力对物体做功，但是其中只有一个力F1是变力，其他的力都是恒力，则可用功的公式求出这几个恒力所做的功W其他，然后用W1＋W其他＝ΔEk求得变力的功W1． 内容索引 1．如图所示，质量为m的物体与水平转台间的动摩擦因数为μ，物体与转轴相距R，物体随转台由静止开始转动．当转速增至某一值时，物体即将在转台上滑动，此时转台开始匀速转动．设物体的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，则在整个过程中摩擦力对物体做的功是 (　　) A．0 B．2μmgR C．2πμmgR 内容索引 【答案】D 内容索引 2．一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下从平衡位置P点缓慢地移动到Q点，如图所示，则力F所做的功为 (　　) A．mgl cos θ B．Fl sin θ C．mgl(1－cos θ) D．Fl(1－sin θ) 内容索引 【解析】小球的运动过程是缓慢的，因而小球任何时刻均可看作是平衡状态，力F的大小在不断变化，F做功是变力做功．小球上升过程只有重力mg和F这两个力做功，由动能定理得－mg(l－l cos θ)＋WF＝0，所以WF＝mgl(1－cos θ)．C正确． 【答案】C 内容索引 活动三：在抛体、圆周运动中应用动能定理 与抛体运动相结合时，要注意应用运动的合成与分解的方法．如：分解位移或分解速度求抛体运动的有关物理量． 内容索引 1．如图所示，一个小球质量为m，静止在光滑的轨道上．现以水平力击打小球，使小球能够通过半径为R的竖直光滑圆弧轨道的最高点C，则水平力对小球所做的功至少为 (　　) A．mgR B．2mgR 内容索引 【答案】C 内容索引 2．滑板运动是极限运动的鼻祖，许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来．如图所示是滑板运动的轨道，BC和DE是两段光滑圆弧形轨道，BC段的圆心为O点，圆心角为60°，半径OC与水平轨道CD垂直，水平轨道CD段粗糙且长8 m．某运动员从A点以3 m/s的速度水平滑出，在B点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧形轨道BC，经轨道CD后冲上轨道DE，到达E点时速度减为零，然后返回．已知运动员和滑板的总质量为60 kg，B、E两点到水平轨道CD的竖直高度分别为h和H，且h＝2 m，H＝2.8 m，g取10 m/s2．求： 内容索引 (1)运动员从A点运动到达B点时的速度大小vB； (2)轨道CD段的动摩擦因数μ； (3)通过计算说明，第一次返回时，运动员能否回到B点？如能，请求出回到B点时速度的大小；如不能，则最后停在何处？ 内容索引 内容索引 内容索引 检 测 反 馈 内容索引 1．如图所示，运动员把质量为m的足球从水平地面踢出，足球在空中到达的最高点的高度为h，在最高点时的速度为v，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法中正确的是 (　　) 1 内容索引 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 10 12 1 【答案】C 内容索引 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 10 12 2．如图所示，质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下，斜面体以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动，运动过程中物体m与斜面体保持相对静止．下列关于斜面体对物体的支持力和摩擦力的说法中正确的是 (　　) A．支持力做功为0 B．摩擦力做功可能为0 C．斜面体对物体不做功 D．物体所受合外力做功为0 2 内容索引 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 10 12 2 【答案】B 内容索引 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 10 12 3．质量为m的物体以初速度v0沿水平面向左开始运动，起始点A与一水平轻弹簧O端相距s，如图所示．已知物体与水平面间的动摩擦因数为 3 μ，物体与弹簧接触后，弹簧的最大压缩量为x，重力加速度为g，则从开始接触到弹簧被压缩至最短(弹簧始终在弹性限度内)，物体克服弹簧弹力所做的功为 (　　) 内容索引 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 10 12 3 【答案】A 内容索引 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 10 12 4．将物体以一定的初动能Ek0竖直向上抛出，然后落回到原处，物体运动过程中所受空气阻力大小恒定．在这个过程中物体动能Ek与位移x的关系图是 (　　) 4 【答案】C 内容索引 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 10 12 5．如图所示，物块从斜面AB顶端由静止下滑，恰好停在水平面上的C点．已知斜面及水平地面与物块间的动摩擦因数处处相同，不计物块在斜面与水平面连接处的动能损失．若将斜面换作同种材料、等高的斜面AD，物块从顶端沿斜面下滑，初速度不为零，则物块将停在(　　) A．D点 B．D、C之间某点 C．C点 D．C的右侧某点 【答案】D 5 内容索引 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 10 12 6．如图所示，ABCD是一条长轨道，其中AB段是倾角为θ的固定斜面，CD段是水平的，BC段是与AB段和CD段都相切的一小段圆弧，其长度可以忽略不计．一质量为m的小滑块在A点从静止释放，沿轨道滑下，最后停在D点，A点和D点的位置如图所示，现用一沿轨道方向的力推滑块，使它缓慢地由D点回到A点，设滑块与轨道间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则推力对滑块做的功等于 (　　) 6 内容索引 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 10 12 6 【答案】B 内容索引 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 10 12 7 内容索引 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 10 12 7 内容索引 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 10 12 7 【答案】C 内容索引 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 10 12 8 内容索引 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 10 12 8 【解析】分别对两种情境下的圆周运动应用向心力公式得到对应的动能，再根据动能定理求出此过程中拉力(变力)做的功，A正确． 【答案】A 内容索引 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 10 12 9．如图所示，长均为L的两根轻绳，一端共同系住质量为m的小球，另一端分别固定在等高的A、B两点，A、B两点间的距离也为L，重力加速度大小为g．现使小球在竖直平面内以AB为轴做圆周运动，若小球在最高点速率为v时，两根绳的拉力恰好均为零，当小球运动到最低点时，每根绳的拉力大 9 小为(不计空气阻力) (　　) 内容索引 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 10 12 9 【答案】A 内容索引 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 10 12 10．如图甲所示，在水平地面上放置一个质量为m＝4 kg的物体，让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动，推力F随位移x变化的图像如图乙所示，已知物体与地面之间的动摩擦因数为μ＝0.5，g取10 m/s2，求物体能够运动的最大位移xm． 10 甲　　　　　　　乙 内容索引 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 10 12 10 内容索引 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 10 12 11．右端连有光滑弧形槽的水平面AB长为L＝1.5 m，如图所示．一个质量为m＝0.5 kg的木块在F＝1.5 N 的水平拉力作用下，从水平面上A端由静止开始向右运动，木块到达B端时撤去拉力F．木块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，g取10 m/s2．求： (1)木块沿弧形槽上升的最大高度； (2)木块沿弧形槽滑回B端后，在水平面上滑动的距离． 11 内容索引 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 10 12 11 内容索引 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 10 12 12．如图所示，一个质量为m＝0.6 kg的小球以初速度v0＝2 m/s从P点水平抛出，从粗糙圆弧ABC的A点沿切线方向进入(不计空气阻力，进入圆弧时无动能损失)，且恰好沿圆弧通过最高点C，已知圆弧的圆心为O，半径R＝0.3 m，θ＝60°，g取10 m/s2．求： (1)小球到达A点的速度vA的大小； (2)P点到A点的竖直高度H； (3)小球从圆弧A点运动到最高点C的过程中克 服摩擦力所做的功W． 12 内容索引 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 10 12 12 内容索引 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 10 12 12 内容索引 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 10 12 谢谢观看 $