人教版必修2第七章动能和动能定理的复习 （共30张ppt）
文档属性
| 名称 | 人教版必修2第七章动能和动能定理的复习 （共30张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-03-23 20:49:27 | ||
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文档简介
(共30张PPT)
第七章 机械能守恒定律
7.8 动能和动能定理的复习
1.表达式：Ek＝_______;
2.标矢性：动能是 量，只有 ，没有方向;
3.物体动能的变化量是指末动能减去初动能。
动能
1.关于物体的动能，下列说法正确的是
A.物体的质量、速度不变，其动能一定不变
B.物体的动能不变，其速度一定不变
C.两个物体中，速度大的动能也大
D.某一过程中物体的速度变化越大，其动能的变化一定越大
√
复习回顾：
标
大小
1.内容：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中 ;
2.表达式：W＝_____________。
动能定理
2.物体沿直线运动的v－t图象如图所示，已知在第1 s内合力对物体做功为W，则
A.从第1 s末到第3 s末合力做功为4W
B.从第3 s末到第5 s末合力做功为－2W
C.从第5 s末到第7 s末合力做功为W
D.从第3 s末到第4 s末合力做功为－0.5W
复习回顾：
√
动能的变化
3. 一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m时,物体的速度为2m/s,取g=10m/s 2 ,下列说法正确的是
A.提升过程中手对物体做功 12J
B.提升过程中合外力对物体做功12J
C.提升过程中合外力对物体做功2J
D.提升过程中物体克服重力做功10J
解：由动能定理得
W合=
∴ W合 =2J
其中W合 =W手 +（- W克 ）
∴ W手 =12J
物体克服重力做功W克 =mgh =10J
复习回顾：
√
√
√
外力的总功
末状态动能
初状态动能
（1）合外力做功；
（2）外力做功之和。
动能定理的理解和应用
1.动能定理中的物理量
3.实质：动能定理从能量变化的角度反映了力改变运动的状态时，在空间上的累积效果。
2.动能定理公式中“＝”体现的三个关系
动能定理的理解和应用
√
动能定理的理解和应用
5.适用范围：既适用于恒力做功，也适用于变力做功；既适用于直线运动，也适用于曲线运动。
动能定理的理解和应用
例2. 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与一轻弹簧O端相距s，已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，物体与弹簧相碰后，弹簧的最大压缩量为x，重力加速度为g，则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短，物体克服弹簧弹力所做的功为
√
利用动能定理求变力的功
一
例3.一列货车的质量为5.0×105kg,在平直轨道以额定功率3000kw加速行驶,当速度由10m/s加速到所能达到的最大速度30m/s时,共用了2min,则这段时间内列车前进的距离是多少?
F0
f
f 恒定
S=1600m
S
利用动能定理求变力的功
一
例4.如图所示为一水平的转台，半径为R，一质量为m的滑块放在转台的边缘，已知滑块与转台间的动摩擦因数为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.若转台的转速由零逐渐增大，当滑块在转台上刚好发生相对滑动时，转台对滑块所做的功为
√
利用动能定理求变力的功
一
例5.有一半径为r＝0.5 m的粗糙半圆轨道，A与圆心O等高，有一质量为m＝0.2 kg的物块(可视为质点)，从A点静止滑下，滑至最低点B时的速度为v＝1 ，取 ，下列说法正确的是
A.物块过B点时，对轨道的压力大小是0.4 N
B.物块过B点时，对轨道的压力大小是2.0 N
C.A到B的过程中，克服摩擦力做的功为0.9 J
D.A到B的过程中，克服摩擦力做的功为0.1 J
√
解：在B点，由牛顿第二定律，FN－mg＝ FN＝2.4 N，
由牛顿第三定律，物块对轨道的压力大小为2.4 N.
对于A 到B的过程，mgr＋Wf＝ Wf＝-0.9 J，克服摩擦力做功为0.9 J.
利用动能定理求变力的功
一
利用动能定理求变力的功
一
利用动能定理求变力的功
一
1. 通常情况下，若问题涉及时间、加速度或过程的细节，要用牛顿运动定律解决；而曲线运动、变力做功等问题，一般要用动能定理解决。即使是恒力，当不涉及加速度和时间，并且是两个状态点的速度比较明确的情况，也应优先考虑动能定理。
2. 利用动能定理求变力的功是最常用的方法，当物体受到一个变力和几个恒力作用时，可以用动能定理间接求变力做的功，即W变＋W其他＝ΔEk.
利用动能定理求变力的功
一
例7. 斜面倾角为α,长为L,AB段光滑，BC段粗糙，AB = , 质量为m的木块从斜面顶端无初速下滑，到达C端时速度刚好为零。求物体和BC段间的动摩擦因数μ。
B
A
C
L
α
解：以木块为对象，下滑全过程用动能定理：
初、末动能均为零；支持力不做功；
利用动能定理分析多过程问题
二
G
f
FN
由动能定理
例8.ABCD是一条长轨道，其中AB段是倾角为θ的斜面，CD段是水平的，BC段是与AB段和CD段都相切的一小段圆弧，其长度可以略去不计.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1所示，现用一沿轨道方向的力推滑块，使它缓缓地由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
利用动能定理分析多过程问题
二
√
A点运动至D点，设克服摩擦力做功为WAD，
由动能定理得mgh－WAD＝0，
D点回到A点，设克服摩擦力做功为WDA
滑块从D点被推回A点由动能定理，WF－mgh－WDA＝0
WF＝2mgh
由A点运动至D点，克服摩擦力做的功为
从D点到A点的过程克服摩擦力做的功为
x
＝μmgx
＝μmgx
利用动能定理分析多过程问题
二
例9.如图所示，质量为1kg的木块（可视为质点）静止在高1.2m的平台上，木块与平台间的动摩擦因数为0.2，用水平推力20N使木块产生位移3m时撤去，木块又滑行1m时飞出平台，求木块落地时速度的大小？
解：研究对象木块，研究过程从开始滑动到即将落地。
S1 + s2
设克服摩擦力做功为Wf
2
利用动能定理分析多过程问题
二
例10. ABCD为一竖直平面内的轨道，其中BC水平，A点比BC高出10 m，BC长1 m，AB和CD轨道光滑。一质量为1 kg的物体，从A点以4 m/s的速度沿轨道开始运动，经过BC后滑到高出C点10.3 m的D点时速度为零。求：(g取10 m/s2)
(1)物体与BC轨道间的动摩擦因数；
(2)物体第5次经过B点时的速度大小；
(3)物体最后停止的位置(距B点多少米)。
利用动能定理分析多过程问题
二
（2）物体第5次经过B点时，物体在BC上滑动了4次，由动能定理得
解： （1）由A到D，由动能定理得
解得μ＝0.5
（3）分析整个过程，由动能定理得
解得s＝21.6 m。来回运动了10次后，还有1.6 m，
故最后停止的位置与B点的距离为2 m－1.6 m＝0.4 m。
利用动能定理分析多过程问题
二
一个物体的运动如果包含多个运动阶段，可以选择分段或全程应用动能定理。
(2)全程应用动能定理时，分析整个过程中出现过的各力的做功情况，分析每个力做的功，确定整个过程中合外力做的总功，然后确定整个过程的初、末动能，针对整个过程利用动能定理列式求解。
当题目不涉及加速度、时间等时，选择全程应用动能定理更简单，更方便。
(1)分段应用动能定理时，将复杂的过程分割成一个个子过程，对每个子过程的做功情况和初、末动能进行分析，然后针对每个子过程应用动能定理列式，然后联立求解。
利用动能定理分析多过程问题
二
例11.质量为m的小球(可视为质点)由静止自由下落d后，沿竖直面内的固定轨道ABC运动，AB是半径为d 的 光滑圆弧，BC是直径为d的粗糙半圆弧(B是轨道的最低点).小球恰能通过圆弧轨道的最高点C.重力加速度为g，求：
(1)小球运动到B处时对轨道的压力大小(可认为此时小球处在轨道AB上)；
动能定理在平抛、圆周运动中的应用
三
(2)小球在BC运动过程中，摩擦力对小球做的功.
小球从B运动到C的过程：
根据牛顿第三定律：小球在B处对轨道的压力FN′＝ FN＝5mg.
动能定理在平抛、圆周运动中的应用
三
例12.如图所示，一半径为R的半圆形轨道BC与一水平面相连，C为轨道的最高点，一质量为m的小球以初速度v0从圆形轨道B点进入，沿着圆形轨道运动并恰好通过最高点C，然后做平抛运动．求：
(1)小球平抛后落回水平面D点的位置距B点的距离；
(2)小球由B点沿着半圆轨道到达C点的过程中，克服轨道摩擦阻力做的功．
动能定理在平抛、圆周运动中的应用
三
解：(1)小球刚好通过C点，由牛顿第二定律
(2)小球由B点沿着半圆轨道到达C点，由动能定理
－mg·2R－Wf＝
解得小球克服摩擦阻力做功
Wf＝
小球做平抛运动，
小球平抛后落回水平面D点的位置距B点的距离
x＝2R
动能定理在平抛、圆周运动中的应用
三
例13. 一可以看成质点的质量m＝2 kg的小球以初速度v0沿光滑的水平桌面飞出后，恰好从A点沿切线方向进入圆弧轨道，BC为圆弧竖直直径，其中B为轨道的最低点，C为最高点且与水平桌面等高，圆弧AB对应的圆心角θ＝53°，轨道半径R＝0.5 m.已知sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，不计空气阻力，g取10 m/s2.
(1)求小球的初速度v0的大小；
(2)若小球恰好能通过最高点C， 求在圆弧轨
道上摩擦力对小球做的功。
动能定理在平抛、圆周运动中的应用
三
代入数据解得Wf＝－4 J.
得：v0＝3 m/s.
解：（1）在A点由平抛运动规律得：
动能定理在平抛、圆周运动中的应用
三
(2)与竖直平面内的圆周运动相结合时，应特别注意隐藏的临界条件：
①可提供支撑效果的竖直平面内的圆周运动，物体能通过最高点的临界条件为
vmin＝0.
②不可提供支撑效果的竖直平面内的圆周运动，物体能通过最高点的临界条件为
动能定理常与平抛运动、圆周运动相结合，解决这类问题要特别注意：
(1)与平抛运动相结合时，要注意应用运动的合成与分解的方法，求平抛运动的有关物理量.
动能定理在平抛、圆周运动中的应用
三
3.应用动能定理解题的一般步骤
（1）选取研究对象(通常是单个物体)，明确它的运动过程；
（2）对研究对象进行受力分析，明确各力做功的情况，求出外力做功的代数和；
（3）明确物体在初、末状态的动能Ek1、Ek2；
（4）列出动能定理的方程W＝Ek2－Ek1，结合其他必要的辅助方程求解并验算。
课堂小结
1.动能：Ek＝ ；标量；状态量。
2.动能定理：内容；
W＝ ；动能定理的理解。
4.动能定理在变力做功、曲线运动和多过程问题中的应用。
第七章 机械能守恒定律
7.8 动能和动能定理的复习
1.表达式：Ek＝_______;
2.标矢性：动能是 量，只有 ，没有方向;
3.物体动能的变化量是指末动能减去初动能。
动能
1.关于物体的动能，下列说法正确的是
A.物体的质量、速度不变，其动能一定不变
B.物体的动能不变，其速度一定不变
C.两个物体中，速度大的动能也大
D.某一过程中物体的速度变化越大，其动能的变化一定越大
√
复习回顾：
标
大小
1.内容：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中 ;
2.表达式：W＝_____________。
动能定理
2.物体沿直线运动的v－t图象如图所示，已知在第1 s内合力对物体做功为W，则
A.从第1 s末到第3 s末合力做功为4W
B.从第3 s末到第5 s末合力做功为－2W
C.从第5 s末到第7 s末合力做功为W
D.从第3 s末到第4 s末合力做功为－0.5W
复习回顾：
√
动能的变化
3. 一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m时,物体的速度为2m/s,取g=10m/s 2 ,下列说法正确的是
A.提升过程中手对物体做功 12J
B.提升过程中合外力对物体做功12J
C.提升过程中合外力对物体做功2J
D.提升过程中物体克服重力做功10J
解：由动能定理得
W合=
∴ W合 =2J
其中W合 =W手 +（- W克 ）
∴ W手 =12J
物体克服重力做功W克 =mgh =10J
复习回顾：
√
√
√
外力的总功
末状态动能
初状态动能
（1）合外力做功；
（2）外力做功之和。
动能定理的理解和应用
1.动能定理中的物理量
3.实质：动能定理从能量变化的角度反映了力改变运动的状态时，在空间上的累积效果。
2.动能定理公式中“＝”体现的三个关系
动能定理的理解和应用
√
动能定理的理解和应用
5.适用范围：既适用于恒力做功，也适用于变力做功；既适用于直线运动，也适用于曲线运动。
动能定理的理解和应用
例2. 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与一轻弹簧O端相距s，已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，物体与弹簧相碰后，弹簧的最大压缩量为x，重力加速度为g，则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短，物体克服弹簧弹力所做的功为
√
利用动能定理求变力的功
一
例3.一列货车的质量为5.0×105kg,在平直轨道以额定功率3000kw加速行驶,当速度由10m/s加速到所能达到的最大速度30m/s时,共用了2min,则这段时间内列车前进的距离是多少?
F0
f
f 恒定
S=1600m
S
利用动能定理求变力的功
一
例4.如图所示为一水平的转台，半径为R，一质量为m的滑块放在转台的边缘，已知滑块与转台间的动摩擦因数为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.若转台的转速由零逐渐增大，当滑块在转台上刚好发生相对滑动时，转台对滑块所做的功为
√
利用动能定理求变力的功
一
例5.有一半径为r＝0.5 m的粗糙半圆轨道，A与圆心O等高，有一质量为m＝0.2 kg的物块(可视为质点)，从A点静止滑下，滑至最低点B时的速度为v＝1 ，取 ，下列说法正确的是
A.物块过B点时，对轨道的压力大小是0.4 N
B.物块过B点时，对轨道的压力大小是2.0 N
C.A到B的过程中，克服摩擦力做的功为0.9 J
D.A到B的过程中，克服摩擦力做的功为0.1 J
√
解：在B点，由牛顿第二定律，FN－mg＝ FN＝2.4 N，
由牛顿第三定律，物块对轨道的压力大小为2.4 N.
对于A 到B的过程，mgr＋Wf＝ Wf＝-0.9 J，克服摩擦力做功为0.9 J.
利用动能定理求变力的功
一
利用动能定理求变力的功
一
利用动能定理求变力的功
一
1. 通常情况下，若问题涉及时间、加速度或过程的细节，要用牛顿运动定律解决；而曲线运动、变力做功等问题，一般要用动能定理解决。即使是恒力，当不涉及加速度和时间，并且是两个状态点的速度比较明确的情况，也应优先考虑动能定理。
2. 利用动能定理求变力的功是最常用的方法，当物体受到一个变力和几个恒力作用时，可以用动能定理间接求变力做的功，即W变＋W其他＝ΔEk.
利用动能定理求变力的功
一
例7. 斜面倾角为α,长为L,AB段光滑，BC段粗糙，AB = , 质量为m的木块从斜面顶端无初速下滑，到达C端时速度刚好为零。求物体和BC段间的动摩擦因数μ。
B
A
C
L
α
解：以木块为对象，下滑全过程用动能定理：
初、末动能均为零；支持力不做功；
利用动能定理分析多过程问题
二
G
f
FN
由动能定理
例8.ABCD是一条长轨道，其中AB段是倾角为θ的斜面，CD段是水平的，BC段是与AB段和CD段都相切的一小段圆弧，其长度可以略去不计.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1所示，现用一沿轨道方向的力推滑块，使它缓缓地由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
利用动能定理分析多过程问题
二
√
A点运动至D点，设克服摩擦力做功为WAD，
由动能定理得mgh－WAD＝0，
D点回到A点，设克服摩擦力做功为WDA
滑块从D点被推回A点由动能定理，WF－mgh－WDA＝0
WF＝2mgh
由A点运动至D点，克服摩擦力做的功为
从D点到A点的过程克服摩擦力做的功为
x
＝μmgx
＝μmgx
利用动能定理分析多过程问题
二
例9.如图所示，质量为1kg的木块（可视为质点）静止在高1.2m的平台上，木块与平台间的动摩擦因数为0.2，用水平推力20N使木块产生位移3m时撤去，木块又滑行1m时飞出平台，求木块落地时速度的大小？
解：研究对象木块，研究过程从开始滑动到即将落地。
S1 + s2
设克服摩擦力做功为Wf
2
利用动能定理分析多过程问题
二
例10. ABCD为一竖直平面内的轨道，其中BC水平，A点比BC高出10 m，BC长1 m，AB和CD轨道光滑。一质量为1 kg的物体，从A点以4 m/s的速度沿轨道开始运动，经过BC后滑到高出C点10.3 m的D点时速度为零。求：(g取10 m/s2)
(1)物体与BC轨道间的动摩擦因数；
(2)物体第5次经过B点时的速度大小；
(3)物体最后停止的位置(距B点多少米)。
利用动能定理分析多过程问题
二
（2）物体第5次经过B点时，物体在BC上滑动了4次，由动能定理得
解： （1）由A到D，由动能定理得
解得μ＝0.5
（3）分析整个过程，由动能定理得
解得s＝21.6 m。来回运动了10次后，还有1.6 m，
故最后停止的位置与B点的距离为2 m－1.6 m＝0.4 m。
利用动能定理分析多过程问题
二
一个物体的运动如果包含多个运动阶段，可以选择分段或全程应用动能定理。
(2)全程应用动能定理时，分析整个过程中出现过的各力的做功情况，分析每个力做的功，确定整个过程中合外力做的总功，然后确定整个过程的初、末动能，针对整个过程利用动能定理列式求解。
当题目不涉及加速度、时间等时，选择全程应用动能定理更简单，更方便。
(1)分段应用动能定理时，将复杂的过程分割成一个个子过程，对每个子过程的做功情况和初、末动能进行分析，然后针对每个子过程应用动能定理列式，然后联立求解。
利用动能定理分析多过程问题
二
例11.质量为m的小球(可视为质点)由静止自由下落d后，沿竖直面内的固定轨道ABC运动，AB是半径为d 的 光滑圆弧，BC是直径为d的粗糙半圆弧(B是轨道的最低点).小球恰能通过圆弧轨道的最高点C.重力加速度为g，求：
(1)小球运动到B处时对轨道的压力大小(可认为此时小球处在轨道AB上)；
动能定理在平抛、圆周运动中的应用
三
(2)小球在BC运动过程中，摩擦力对小球做的功.
小球从B运动到C的过程：
根据牛顿第三定律：小球在B处对轨道的压力FN′＝ FN＝5mg.
动能定理在平抛、圆周运动中的应用
三
例12.如图所示，一半径为R的半圆形轨道BC与一水平面相连，C为轨道的最高点，一质量为m的小球以初速度v0从圆形轨道B点进入，沿着圆形轨道运动并恰好通过最高点C，然后做平抛运动．求：
(1)小球平抛后落回水平面D点的位置距B点的距离；
(2)小球由B点沿着半圆轨道到达C点的过程中，克服轨道摩擦阻力做的功．
动能定理在平抛、圆周运动中的应用
三
解：(1)小球刚好通过C点，由牛顿第二定律
(2)小球由B点沿着半圆轨道到达C点，由动能定理
－mg·2R－Wf＝
解得小球克服摩擦阻力做功
Wf＝
小球做平抛运动，
小球平抛后落回水平面D点的位置距B点的距离
x＝2R
动能定理在平抛、圆周运动中的应用
三
例13. 一可以看成质点的质量m＝2 kg的小球以初速度v0沿光滑的水平桌面飞出后，恰好从A点沿切线方向进入圆弧轨道，BC为圆弧竖直直径，其中B为轨道的最低点，C为最高点且与水平桌面等高，圆弧AB对应的圆心角θ＝53°，轨道半径R＝0.5 m.已知sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，不计空气阻力，g取10 m/s2.
(1)求小球的初速度v0的大小；
(2)若小球恰好能通过最高点C， 求在圆弧轨
道上摩擦力对小球做的功。
动能定理在平抛、圆周运动中的应用
三
代入数据解得Wf＝－4 J.
得：v0＝3 m/s.
解：（1）在A点由平抛运动规律得：
动能定理在平抛、圆周运动中的应用
三
(2)与竖直平面内的圆周运动相结合时，应特别注意隐藏的临界条件：
①可提供支撑效果的竖直平面内的圆周运动，物体能通过最高点的临界条件为
vmin＝0.
②不可提供支撑效果的竖直平面内的圆周运动，物体能通过最高点的临界条件为
动能定理常与平抛运动、圆周运动相结合，解决这类问题要特别注意：
(1)与平抛运动相结合时，要注意应用运动的合成与分解的方法，求平抛运动的有关物理量.
动能定理在平抛、圆周运动中的应用
三
3.应用动能定理解题的一般步骤
（1）选取研究对象(通常是单个物体)，明确它的运动过程；
（2）对研究对象进行受力分析，明确各力做功的情况，求出外力做功的代数和；
（3）明确物体在初、末状态的动能Ek1、Ek2；
（4）列出动能定理的方程W＝Ek2－Ek1，结合其他必要的辅助方程求解并验算。
课堂小结
1.动能：Ek＝ ；标量；状态量。
2.动能定理：内容；
W＝ ；动能定理的理解。
4.动能定理在变力做功、曲线运动和多过程问题中的应用。