2.1 动能的改变 学案 (6)

2.1
动能的改变
学案6
【学习目标】
1．理解什么是动能，知道动能的定义式，会用动能的定义式进行计算。
2．理解动能定理及其推导过程。
3．知道动能定理的适用范围，会用动能定理进行计算。
4．巩固用打点计时器打下的纸带计算物体的即时速度，利用图象探究物理量间的关系
【学习重点】
动能定理的适用范围，会用动能定理进行计算
【知识要点】
动能
物体由于运动具有的能叫动能。
动能的大小跟物体的质量、运动速度有关。物体的质量越大，运动速度越大，动能就越大。在物理学中，就用这个量来表示物体的动能。动能是标量，它的单位同功一样，在国际单位制中都是焦耳。动能是状态量。
动能定理
外力对物体所做的总功等于物体动能的增加。公式：W=E－E
（1）总功W指的是各外力做功的代数和：W=W+W+…
(2)动能定理的适用范围：动能定理既适合于恒力做功，也适合于变力做功，既适用直线运动，也适用于曲线运动。
【典型例题】
例1.
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。
例2.
如图2所示，质量为的小球，从半径的半圆形槽的边缘A点沿内表面开始下滑，到达最低点B的速度。求在弧AB段阻力对物体所做的功。（）
图2
解析：物体在弧AB段运动过程中受重力、弹力和阻力作用，其中弹力和阻力是变力，但在此过程中弹力对小球不做功；重力是恒力，在这一过程中，重力的功。由动能定理有：
解得：
【达标训练】
1.两辆汽车在同一水平路面上行驶，它们的
( http: / / www.21cnjy.com )质量之比为m1:m2=1:2，速度之比为v1:v2=2:1当汽车急刹车后，甲、乙两辆汽车滑行的最大距离为s1和s2，若两车与路面的动摩擦因数相同，且不计空气阻力，则(
)
A.s1:s2=1:2
B.S1:S2=1:1
C.S1:S2=2:1
D.s1:s2=4:1
2．如图所示，质量为M的木块放在光滑的水平
( http: / / www.21cnjy.com )面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平射中木块，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f视为恒定，则下列关系式中正确的是
（
）
A．fL=Mv2
B．f
s=mv2
C．f
s=mv02－（M＋m）v2
D．f（L＋s）=mv02－mv2
3.两个物体的质量分别为m1和m2，且m1
( http: / / www.21cnjy.com )=4m2，当它们以相同的动能在动摩擦因数相同的水平面上运行时，它们的滑行距离之比s1:s2和滑行时间之比t1:t2分别为(
)
A.1:2,2:1
B.4:1,1:2
C.2:1,4:1
D.1:4,1:2
4．跳伞运动员在刚跳离飞机、其降落伞尚未打开的一段时间内，下列说法中正确的（
）
A．空气阻力做正功
B．重力势能增加
C．动能增加
D．空气阻力做负功
5.以一定的初速度竖直向上
( http: / / www.21cnjy.com )抛出一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为f，则从抛出至回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为
(
)
A.0
B.-fh
C.-2fh
D.-4fh
6.有两个物体其质量M1>M2，它们初
( http: / / www.21cnjy.com )动能一样，若两物体受到不变的阻力F1和F2作用经过相同的时间停下，它们的位移分别为s1和s2，则(
)
A.F1>F2，且s1B.F1>F2，且s1>s2
C.F1D.F1s2
7.质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放，落在地面后出现一个深度为h的坑，如图所示，在此过程中(
)
A.重力对物体做功为mgH
B.重力对物体做功为mg(H+h)
C.外力对物体做的总功为零
D.地面对物体的平均阻力为mg(H+h)／h
8.物体与转台间的动摩擦因数为μ，
( http: / / www.21cnjy.com )与转轴间距离为R，m随转台由静止开始加速转动，当转速增加至某值时，m即将在转台上相对滑动，此时起转台做匀速转动，此过程中摩擦力对m做的功为(
)
A.0
B.2πμmgR
C.2μmgR
D.μmgR／2
9.如图所示，质量为m的物体静放在水平光滑平
( http: / / www.21cnjy.com )台上，系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮由地面以速度v0向右匀速走动的人拉着，设人从地面上且从平台的边缘开始向右行至绳和水平方向成30°角处，在此过程中人所做的功为(
)
A.mv02／2
B.mv02
C.2mv02／3
D.3mv02／8
10.如图2-7-15所
( http: / / www.21cnjy.com )示，一小物块初速v1，开始由A点沿水平面滑至B点时速度为v2，若该物块仍以速度v1从A点沿两斜面滑动至B点时速度为v2’，已知斜面和水平面与物块的动摩擦因数相同，则(
)
A.v2>v2'
B.v2C.v2=v2’
D.沿水平面到B点时间与沿斜面到达B点时间相等
11.木块受水平力F作用在水平面上由静
( http: / / www.21cnjy.com )止开始运动，前进sm后撤去F，木块又沿原方向前进3sm停止，则摩擦力f=________．木块最大动能为________.
12.质量M=500t的机车，以恒定的
( http: / / www.21cnjy.com )功率从静止出发，经过时间t=5min在水平路面上行驶了s=2.25km，速度达到了最大值vm=54km／h，则机车的功率为________W，机车运动中受到的平均阻力为________N．
【反思】
收获
疑问
答案：
1．D
2．ACD
3．D
4．CD
5．C
6．A
7．BCD
8．D
9．D
10．C
11．
;
12．
3.75×105;2.5×104