2012高中物理 2.1 动能的改变学案6 鲁科版必修2.doc

5用心爱心专心2.1《动能的改变》学案【学习目标】⑴理解动能的概念及其公式；⑵理解动能定理及其推导过程会用动能定理进行计算。【学习重点】⑴动能概念的理解；⑵动能定理及其应用。【知识要点】动能1、定义式：______文字表达：动能等于物体____与物体_____的二次方的乘积的_____。2、单位：_______;3、说明：①动能是状态量与物体的运动状态有关在动能的表达式中v应为对应时刻的瞬时速度；②动能是标量动能与功一样只有大小没有方向是标量。而且动能的数值始终大于零不可能取负值；二、动能定理内容：_________________________________________________________________表达式：_________________3、说明：①动能定理揭示了物体的动能变化与外力功的关系当合力对物体做正功时末动能大于初动能动能增加；当合力对物体做负功时末动能小于初动能动能减少；当合外力的功等于零时初、末状态的动能相等。②动能定理中的功应包括一切外力的功而且在某一过程中各力的功可以是同时的也可以是不同阶段的。③动能定理既适合于恒力做功也适合于变力做功既适用于直线运动也适用于曲线运动。④在中学阶段动能定理的研究对象是单个质点它反映功这个过程量和动能这个状态量之间的关系动能定理表示了过程量等于状态量的改变量的关系。给出了力对空间累积的结果。⑤动能定理是标量式式中的功和动能必须是相对于同一惯性参考系的。【典型例题】例1一架喷气式飞机质量m=5×103kg起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s=5.3×102m时达到起飞的速度v=60m/s在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍（k=0.02）求飞机受到的牵引力。NGfF解答：取飞机为研究对象对起飞过程研究。飞机受到重力G、支持力N、牵引力F和阻力f作用如图所示各力做的功分别为WG=0WN=0WF=FsWf=-kmgs.起飞过程的初动能为0末动能为据动能定理得：代入数据得：点评：上面的解法中是先求出各个力的功再求出功的代数和。当几个力同时对物体做功时也可以先求出物体所受的合力再求出合力的功。然而当几个力对物体做功有先后时那就只能先求出各个力的功再求出功的代数和。例2电动机通过一条绳子吊起质量为8kg的物体。绳的拉力不能超过120N电动机的功率不能超过1200W要将此物体由静止起用最快的方式将物体吊高90m（已知物体在被吊高90m以前已开始以最大速度匀速上升）所需时间为多少？（g取10m/s2）解答起吊最快的方式是：开始时以最大拉力起吊达到最大功率后维持最大功率起吊。在匀加速运动过程中加速度为m/s2=5m/s2末速度m/s=10m/s上升时间s=2s上升高度m=10m。在功率恒定的过程中最后匀速运动的速度为m/s=15m/s由动能定理有解得上升时间s=5.75s。所以要将此物体由静止起用最快的方式将物体吊高90m所需时间为t=t1+t2=2s+5.75s=7.75s。例3从离地面H高处落下一只小球小球在运动过程中所受的空气阻力是它重力的k（k<1）倍而小球与地面相碰后能以相同大小的速率反弹求：（1）小球第一次与地面碰撞后能够反弹起的最大高度是多少？（2）小球从释放开始直至停止弹跳为止所通过的总路程是多少？解答：(1)设小球第一次与地面碰撞后能够反弹起的最大高度是h则由动能定理得：mg(H-h)-kmg(H+h)=0解得(2)、设球从释放开始直至停止弹跳为止所通过的总路程是S对全过程由动能定理得mgH-kmgS=0解得点评：物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的小过程（如加速、减速的过程）此时可以分段考虑也可以对全过程考虑但如能对整个过程利用动能定理列式则使问题简化。用动能定理解题的步骤：①确定研究对象及所研究的物理过程；②分析物体受力情况明确各个力是否做功做正功还是做负功进而明确合外力的功；③确定始、末态的动能。(未知量用符号表示)；④根据动能定理列方程；⑤求解方程、分析结果。【达标训练】1．额定功率80kW的无轨电车最大速度是72km/h质量是2×103kg。如果汽车从静止开始作匀加速直线运动加速度大小为2m/s2阻力大小一定则电车匀加速运动行使能维持的时间为__________。又知电车从静止驶出到增至最大速度共经历了21s在此过程中电车通过的位移是__________。2．竖直固定在桌面上的轻质弹簧原长为L0质量为m的小球从弹簧上端正上方H处自由落下碰到弹簧后使弹簧发生的最大缩短量为△Ｌ求小球具有最大速度时离桌面的高度（弹簧劲度系数为k）以及此后弹簧可能具有的最大弹性势能。3．质量为M的机车牵引质量为m的车箱在水平轨道上匀速前进某时刻车箱与机车脱节机车前进了L后司机才发现便立即关闭发动机让机车滑