2012高中物理 2.1 动能的改变学案1 鲁科版必修2.doc

2用心爱心专心动能的改变学案1.动能定理的表述合外力做的功等于物体动能的变化。（这里的合外力指物体受到的所有外力的合力包括重力）。表达式为W=ΔEK动能定理也可以表述为：外力对物体做的总功等于物体动能的变化。实际应用时后一种表述比较好操作。不必求合力特别是在全过程的各个阶段受力有变化的情况下只要把各个力在各个阶段所做的功都按照代数和加起来就可以得到总功。和动量定理一样动能定理也建立起过程量（功）和状态量（动能）间的联系。这样无论求合外力做的功还是求物体动能的变化就都有了两个可供选择的途径。和动量定理不同的是：功和动能都是标量动能定理表达式是一个标量式不能在某一个方向上应用动能定理。2.应用动能定理解题的步骤⑴确定研究对象和研究过程。和动量定理不同动能定理的研究对象只能是单个物体如果是系统那么系统内的物体间不能有相对运动。（原因是：系统内所有内力的总冲量一定是零而系统内所有内力做的总功不一定是零）。⑵对研究对象进行受力分析。（研究对象以外的物体施于研究对象的力都要分析含重力）。⑶写出该过程中合外力做的功或分别写出各个力做的功（注意功的正负）。如果研究过程中物体受力情况有变化要分别写出该力在各个阶段做的功。⑷写出物体的初、末动能。⑸按照动能定理列式求解。例1.如图所示斜面倾角为α长为LAB段光滑BC段粗糙且BC=2AB。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。αCBA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。vv/fGGf例2.将小球以初速度v0竖直上抛在不计空气阻力的理想状况下小球将上升到某一最大高度。由于有空气阻力小球实际上升的最大高度只有该理想高度的80%。设空气阻力大小恒定求小球落回抛出点时的速度大小v。解：有空气阻力和无空气阻力两种情况下分别在上升过程对小球用动能定理：和可得H=v02/2g再以小球为对象在有空气阻力的情况下对上升和下落的全过程用动能定理。全过程重力做的功为零所以有：解得从本题可以看出：根据题意灵活地选取研究过程可以使问题变得简单。有时取全过程简单；有时则取某一阶段简单。原则是尽量使做功的力减少各个力的功计算方便；或使初、末动能等于零。Lhs例3.质量为M的木块放在水平台面上台面比水平地面高出h=0.20m木块离台的右端L=1.7m。质量为m=0.10M的子弹以v0=180m/s的速度水平射向木块并以v=90m/s的速度水平射出木块落到水平地面时的落地点到台面右端的水平距离为s=1.6m求木块与台面间的动摩擦因数为μ。解：本题的物理过程可以分为三个阶段在其中两个阶段中有机械能损失：子弹射穿木块阶段和木块在台面上滑行阶段。所以本题必须分三个阶段列方程：子弹射穿木块阶段对系统用动量守恒设木块末速度为v1mv0=mv+Mv1……①木块在台面上滑行阶段对木块用动能定理设木块离开台面时的速度为v2有：……②木块离开台面后的平抛阶段……③由①、②、③可得μ=0.50从本题应引起注意的是：凡是有机械能损失的过程都应该分段处理。从本题还应引起注意的是：不要对系统用动能定理。在子弹穿过木块阶段子弹和木块间的一对摩擦力做的总功为负功。如果对系统在全过程用动能定理就会把这个负功漏掉。例4.如图所示小球以大小为v0的初速度由A端向右运动到B端时的速度减小为vB；若以同样大小的初速度由B端向左运动到A端时的速度减小为vA。已知小球运动过程中始终未离开该粗糙轨道。比较vA、vB的大小结论是ABCDGGNNA.vA>vBB.vA=vBC.vA<vBD.无法确定解：小球向右通过凹槽C时的速率比向左通过凹槽C时的速率大由向心力方程可知对应的弹力N一定大滑动摩擦力也大克服阻力做的功多；又小球向右通过凸起D时的速率比向左通过凸起D时的速率小由向心力方程可知对应的弹力N一定大滑动摩擦力也大克服阻力做的功多。所以小球向右运动全过程克服阻力做功多动能损失多末动能小选A。