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(综合应用三) 课件 （共17张PPT）

(共17张PPT)
§8.34 动能和动能定理
(综合应用三)
第八章 机械能守恒定律
课前练. 一辆汽车质量为 m ，发动机的额定功率为 P 。某时刻，该汽车从静止开始沿平直公路启动加速，经时间 t0 后达到最高速度 vm 。若该汽车在整个加速过程中，发动机功率始终保持为 P ，所受阻力大小恒为 f ，试求：
该汽车在时间 t0 内经过的位移大小．
思考: 汽车在时间 t0 内的位移能否用运动学公式求解？
例. 如图所示,质量为M, 长度为L的小车B静止的在光滑的水平地面上, 可看作质点的质量为m的滑块A以v0的初速度从B的最左端滑上木板, 滑块与小车之间的滑动摩擦力为f ,经过一段时间小车运动的位移为x ,滑块刚好滑到小车的右端, 求：
(1). 该过程摩檫力对滑块做的功和此时滑块的动能
(2). 该过程摩檫力对小车做的功和此时小车的动能
课堂探究一：
1. A减少的动能和B增加的动能相等吗？
2. 该过程中AB系统减少的动能消失了吗？或者转化为什么能量了 动手试试
注:系统内滑动摩擦力、介质阻力(空气阻力)做功时伴随有热量产生
一. 摩擦生热
-f(L+x) , mv02 - f(L+x) ; f x , fx
例. 如图所示,质量为M, 长度为L的小车B静止的在光滑的水平地面上, 可看作质点的质量为m的滑块A以v0的初速度从B的最左端滑上木板, 滑块与小车之间的滑动摩擦力为f ,经过一段时间小车运动的位移为x ,滑块刚好滑到小车的右端, 求：
(1). 该过程摩檫力对滑块做的功和此时滑块的动能
(2). 该过程摩檫力对小车做的功和此时小车的动能
课堂探究一：
1. A减少的动能和B增加的动能相等吗？
2. 该过程中AB系统减少的动能消失了吗？或者转化为什么能量了 动手试试
一. 摩擦生热
-f(L+x) , mv02 - f(L+x) ; f x , fx
4. 通过大量实验可知, 该过程中AB系统减少的动能全部转化为内能 , 试推导AB之间
由于摩擦产生的热量的表达式 与这对滑动摩檫力做的总功有什么关系
3. 试求该过程中这对滑动摩檫力做的总功, 即对A、B做功的代数和
1. 功能关系：
3. 理解：
一. 摩擦生热
2. 表达式：
Q = |Wf总| = f x相对
① f 为滑动摩擦力、介质阻力(空气阻力)等
两物体间一对滑动摩擦力做的总功一定为负,
其绝对值等于该过程该系统由于摩擦产生的热量的大小
变式1. 如图所示，传送带保持以1 m/s的速度顺时针转动．现将一质量m＝0.5 kg的物体从离传送带左端很近的a点轻轻地放上去，设物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1，a、b间的距离L＝2.5 m，求物体从a点运动到b点的过程中物体和传送带之间由于摩擦产生的热量？(g取10 m/s2)
0.25 J
9．粗糙的圆弧的半径为0.45 m，有一质量为0.2 kg的物体自最高点A从静止开始下滑到圆弧最低点B.然后沿水平面前进0.4 m到达C点停止．设物体与轨道间的动摩擦因数为0.5(取g＝10 m/s2)，求：
(1)物体到达B点时的速度大小；
(2)物体在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功．
(3)物体在BC段运动时由于摩擦产生的热量
0.4 J
[例2] 如图所示的装置由AB、BC、CD三段轨道组成，轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接，其中轨道AB、CD段是光滑的，水平轨道BC的长度s＝5 m，轨道CD足够长且倾角θ＝37°，A、D两点离轨道BC的高度分别为h1＝4.30 m、h2＝1.35 m．现让质量为m=1kg的小滑块自A点由静止释放，已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：
(1)小滑块第一次到达D点时的速度大小；
(2)小滑块最终停止的位置到B点的距离．
(1)3 m/s　(2)1.4 m (3) 43J
系统集成 第110页
(3)小滑块在BC段运动时由于摩擦产生的热量
课堂探究一：
4. x相对 是指相对运动位移、相对运动距离、
相对运动路程中哪个？
② x相对 为相对滑动路程
1. 功能关系：
3. 理解：
一. 摩擦生热
2. 表达式：
Q = |Wf总| = f x相对
① f 为滑动摩擦力、介质阻力(空气阻力)等
两物体间一对滑动摩擦力做的总功一定为负,
其绝对值等于该过程该系统由于摩擦产生的热量的大小
② x相对 为相对滑动路程
课堂小结
1. (多选)如图所示,质量为M的木块放在光滑的水平面上,质量为m的子弹以速度v0水平射中木块,并最终留在木块中与木块一起以速度v运动。已知当子弹相对木块静止时,木块前进距离L,子弹进入木块的深度为s。若木块对子弹的阻力Ff 视为恒定,则在此过程中产生的热量（ ）
BC
2. (多选)如图，顺时针匀速转动的水平传送带A、B两端相距 l＝8m，工件与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1 . 质量为1kg的工件滑上A端瞬时速度vA＝5 m/s，到达B端的瞬时速度设为vB，则(g取10 m/s2)(　 　 )
A.若传送带速度v＝2 m/s , 则vB＝2 m/s , 该过程传送带对物体做功为 8J
B.若传送带速度v＝2 m/s , 则vB＝3 m/s , 该过程物体与传送带之间摩擦生热为 4J
C.若传送带速度v＝6 m/s , 则vB＝6 m/s , 该过程传送带对物体做功为 5.5J
D.若传递带速度v＝6 m/s , 则vB＝6 m/s , 该过程物体与传送带之间摩擦生热为 0.5J
BCD
3. (多选)如图, 水平传送带长为6 m,沿顺时针方向以恒定速率v1=2 m/s运行。一质量为1kg的小物块从与传送带等高的光滑水平台面滑上传送带,其速度大小为v2=5 m/s。若小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2, g取10 m/s2, 则 (　 　)
A. 小物块在传送带上先向左做匀减速直线运动 , 然后向右做匀加速直线运动
B. 小物块传送带上运动的过程中传送带对它做功为-12J
C. 小物块传送带上运动的过程中与传送带之间摩擦生热为 12J
D. 小物块传送带上运动的过程中与传送带之间摩擦生热为 20J
BD
4. 如图所示，白色传送带保持v0＝10 m/s的速度逆时针转动，现将一质量为0.4 kg的煤块轻放在传送带的A端，煤块与传送带间动摩擦因数μ＝0.5，传送带AB两端距离x＝16 m，传送带倾角为37°，(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2)，求：
(1)．煤块从A端运动到B端所经历的时间
(2)．煤块从A端运动到B端相对传送带的位移
(3)．煤块从A端运动到B端画出的痕迹长度
(4)．煤块从A端运动到B端摩擦产生的热量
2s , 4m , 5m , 9.6J
5. 如图所示 ,长L=2.0 m、质量mA=1.0 kg的木板A静止在光滑水平面上,对木板施加大小 F=3.0 N、方向向右的水平拉力,同时在木板上某位置放一初速度v0=2.0 m/s、方向水平向右的小物块B,物块B的质量mB=1.0 kg,在运动过程中物块B刚好未从木板A右端滑落.已知A、B间的动摩擦因数μ=0.10,最大静摩擦力等于滑动摩擦力, g取10 m/s2.
(1)物块B刚被放上木板A时,求木板A、物块B的加
速度大小aA、aB;
(2)求物块B刚被放上木板时离木板A右端的距离x;
(3)从物块B刚被放上木板A到离开木板的过程中,求产生的热量Q.
(1)4.0 m/s2　1.0 m/s2　
(2)0.4 m　(3)2.4 J
6. 如图,ABCD是光滑轨道,其中竖直圆轨道的半径为R=0.2 m,最低点B处入、出口不重合,C点是最高点,BD部分水平,D点与其右侧的水平传送带平滑连接,传送带以速率v=1 m/s逆时针匀速转动,水平部分长度L=1 m.质量为m=1 kg的小物块从轨道上高H=0.6 m处的P位置由静止释放,在竖直圆轨道内通过最高点C后经B点进入水平轨道,小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.4,重力加速度g取10 m/s2.求:
(1)小物块经过最高点C处时受到轨道的压力FN的大小;
(2)小物块在传送带上运动的时间t及小物块与传送带之间摩擦产生的热量Q.
(1)10 N　(2) s 2(J
7. (多选)如图3所示，质量为M、长度为L的小车静止在光滑水平面上，质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端．现用一水平恒力F作用在小物块上, 使小物块从静止开始做匀加速直线运动．小物块和小车之间的摩擦力为Ff , 小物块滑到小车的最右端时, 小车运动的距离为x. 此过程中, 以下正确的是( 　　)
A．小物块到达小车最右端时具有的动能为(F－Ff)(L＋x)
B．小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为Ffx
C．小物块克服摩擦力所做的功为Ff(L＋x)
D．系统产生的内能为Fx
ABC
8. 如图甲所示，一长木板静止在水平地面上，在t＝0时刻，一小物块以一定速度从左端滑上长木板，之后长木板运动的v t图象如图乙所示，已知小物块与长木板的质量均为m＝1 kg，已知木板足够长，g取10 m/s2，求：
(1)小物块与长木板间动摩擦因数的值；
(2)在整个运动过程中，系统所产生的热量。
(1)0.5　(2)72 J