2.1 动能的改变 学案 (3)

2.1
动能的改变
学案3
【学习目标】
1．理解动能的概念，利用动能定义式进行计算，并能比较不同物体的动能；
2．理解动能定理表述的物理意义，并能进行相关分析与计算；
3．深化性理解的物理含义，区别共点力作用与多方物理过程下的表述；
【学习重点】
动能定理的理解与深化性应用
【知识要点】
（一）动能
1．定义：_______________________；
2．公式表述：_______________________；
3．理解
⑴状态物理量→能量状态；→机械运动状态；
⑵标量性：大小，无负值；
⑶相对性：相对于不同的参照系，的结果往往不相同；
⑷，表示动能增加，合力作为动力，反之做负功；
（二）动能定理
1．公式的推导：
2．表述：
3．理解：
⑴对外力对物体做的总功的理解：有的力促进物体运动，而有的力则阻碍物体运动。因此它们做的功就有正、负之分，总功指的是各外力做功的代数和；又因为，所以总功也可理解为合外力的功。即：如果物体受到多个共点力作用，同时产生同时撤销，则：；如果发生在多方物理过程中，不同过程作用力个数不相同，则：。
动能定理的应用步骤：
（1）明确研究对象及所研究的物理过程。
（2）对研究对象进行受力分析，并确定各力所做的功，求出这些力的功的代数和。
（3）确定始、末态的动能。（未知量用符号表示），根据动能定理列出方程。
（4）求解方程、分析结果。
【典型例题】
例题1：如图所示，斜面倾角为α，长为L，
( http: / / www.21cnjy.com )AB段光滑，BC段粗糙，且BC=2
AB。质量为m的木块从斜面顶端无初速下滑，到达C端时速度刚好减小到零。求物体和斜面BC段间的动摩擦因数μ。
解：以木块为对象，在下滑全过程中用动能定理：重力做的功为mgLsinα，摩擦力做的功为，支持力不做功。初、末动能均为零。
mgLsinα=0，
从本例题可以看出，由于用动能定理列方程时不牵扯过程中不同阶段的加速度，所以比用牛顿定律和运动学方程解题简洁得多。
例题2；一物体质量为，在平行于斜面的恒定拉力F作用下沿斜面向上运动，斜面与物体间的动摩擦因数为，当物体运动到斜面中点时，去掉力F，物体刚好可运动到斜面顶端停下。设斜面倾角为，取，求拉力F。
解析：取物体为研究对象，在斜面下半段物体受四力：重力mg，拉力F，斜面的支持力N和摩擦力。受力分析如图1所示。在斜面上半段去掉F，其它力都不变。设斜面长为S，对物体从斜面底端运动至顶端的过程，由动能定理有：
解得：
图1
小结：物体的运动尽管有两个不同的阶段，但我们仍可把物体运动的全过程当作一个整体，只考虑始末状态的动能和外界对物体所做的总功。
【达标训练】
1、下列说法中，正确的是
(
)
A．物体的动能不变，则其速度一定也不变
B．物体的速度不变，则其动能也不变
C．物体的动能不变，说明物体的运动状态没有改变
D．物体的动能不变，说明物体所受的合外力一定为零
2、一物体在水平方向的两个平衡力(均为恒力)作用下沿水平方向做匀速直线运动，若撤去一个水平力，则有
(
)
A．物体的动能可能减少
B．物体的动能可能不变
C．物体的动能可能增加
D．余下的一个力一定对物体做正功
3、关于动能，下列说法中正确的是
(
)
A．运动物体所具有的能叫做动能
B．物体运动的加速度为零，其动能不变
C．物体做匀速圆周运动，是变速运动，所以其动能也改变
D．物体做斜向上抛运动，运动过程中重力始终做功，所以其动能增加
4、在离地面一定高度处，以相同的动能，向各个方向抛出多个质量相同的小球，这些小球到达地面时，有相同的
(
)
A．动能
B．速度
C．速率
D．位移
5、在光滑水平面上．质量为2kg的
( http: / / www.21cnjy.com )物体以2m／s的速度向东运动，当对它施加一向西的力使它停下来，则该外力对物体做的功是
(
)
A．16J
B．8J．
C．4J
D．0
6、甲、乙、丙三个物体具有相同的动
( http: / / www.21cnjy.com )能，甲的质量最大，丙的最小，要使它们在相同的距离内停止，若作用在物体上的合力为恒力，则合力
(
)
A．甲的最大
B．丙的最大
C．都一样大
D．取决于它们的速度
7、质量为m的物体
( http: / / www.21cnjy.com )静止在粗糙的水平地面上，若物体受到水平力F的作用从静止起通过位移s后获得的动能为E1，当物体受水平力2F作用，从静止通过相同位移s，它获得的动能为E2，则
(
)
A．E2＝E1
B．E2＝2E1
C．E2＞2El
D．E1＜E2＜2El
8、质量为2kg的物体，在水平面上
( http: / / www.21cnjy.com )以6m／s的速度匀速向西运动，若有一个方向向北的8N的恒力作用于物体，在2s内物体的动能增加了
(
)
A．28J
B．64J
c．32J
D．36J
答案：1、B
2、AC
3、B
4、AC
5、C
6、C
7、C
8、B
【反思】
收获
疑问
α
C
B
A