8.3 动能和动能定理 导学案 -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 1
【学习目标】
1、通过对力做功的分析，确定动能的表达式，加深对功能关系的理解。
2、通过功的表达式和牛顿第二定律能推导出动能定理，理解动能定理的物理意义。
3、通过例题讲解和习题训练，能运用动能定理解决简单的问题。
【知识链接】 自主复习
1.牛顿第二定律：表达式F= ,其中F指的是 .
2.匀变速直线运动：速度-位移公式 .
3.动能：物体由于 而具有的能量
4.功的公式：W＝ ．
5.正功和负功
（1）当=时， cos= ，则W=0，力 F不做功
（2）当时，cos> ，则W>0，力F做了正功
（3）当时，cos< ，则W<0，力F做了负功
6.总功的计算
当一个物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的总功等于：
(1)各个力分别对物体所做功的 ．
(2)几个力的 对物体所做的功．
【任务一】推导 动能表达式和动能定理
如图所示，光滑水平面上的物体在水平恒力F的作用下向前运动了一段距离l，速度由v1增加到v2.，试推导出力F对物体做功的表达式．
【任务二】小组讨论 深入理解：动能表达式
判断题（判断对错，并说明理由）：
1.若某物体的运动状态发生变化，其动能一定发生变化。
物体以相同的速率向东和向西运动，动能的大小相等，但方向不同。
功是一个过程量，动能是一个状态量。
4.坐在运动的汽车里的人，相对于地面和相对于汽车的动能不同。
【任务三】合作探究 动能定理中“W”为合外力做功
一个物体的质量m=1kg，发生下列运动：
如图，在与运动方向相同的水平拉力F=2N的作用下发生一段位移L=2m，速度从0增加到2m/s，在此过程中受到的阻力恒为f=1N；
求 拉力做功 阻力做功 合外力 合外力做的功 △Ek
WF= Wf=
例1.一架喷气式飞机，质量m为7.0×104 kg，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移l达到2.5×103m时，速度达到起飞速度80m/s。在此过程中，飞机受到的平均阻力是飞机所受重力的
g取10 m/s2，求飞机平均牵引力的大小
当堂检测
如图所示，把质量为0.5kg的石块从10m高处以与水平方向抛出，初速度大小Vo=5m/s。
(不计空气阻力，g取10m/s2)
请求解石块落地时的速度大小。
【课后作业】
C层
1、关于动能的理解，下列说法正确的是(　　)
A．一般情况下，Ek＝mv2中的v是相对于地面的速度
B．动能的大小由物体的质量和速率决定，与物体的运动方向无关
C．物体以相同的速率向东和向西运动，动能的大小相等、方向相反
D．当物体以不变的速率做曲线运动时其动能不断变化
B层
2、如图所示，运动员把质量为m的足球从水平地面踢出，足球在空中达到的最高点的高度为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(　　)
A．运动员踢球时对足球做功mv2 B．足球上升过程重力做功mgh
C．运动员踢球时对足球做功mv2＋mgh D．足球上升过程克服重力做功mv2＋mgh
3、在平直的公路上，汽车由静止开始做匀加速运动．当速度达到vm后，立即关闭发动机而滑行直到停止．v－t图像如图所示，汽车的牵引力大小为F1，摩擦力大小为F2，全过程中，牵引力做的功为W1，克服摩擦力做功为W2.以下关系式正确的是(　　)
A．F1∶F2＝1∶3 B．F1∶F2＝4∶3 C．W1∶W2＝1∶1 D．W1∶W2＝1∶3
A层
4、将质量为m的物体，以初速度v0竖直向上抛出．已知抛出过程中阻力大小恒为重力的，求：
(1)物体上升的最大高度；
(2)物体落回抛出点时的速度大小．