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1.3动能和动能定理 高中物理必修第二册鲁科[教学课件]
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1.3 动能和动能定理【课上探究】一、动能思考:1.根据生活经验,猜想物体动能大小与哪些因素有关? 2.根据已学知识,如何设计实验验证你的猜想? 小结: 二.恒力做功与动能改变的关系思考:1.运动员用力将足球踢出,足球获得了动能;足球在草地上由于受到了阻力的作用,速度越来越小。(1)
若外力对物体做功,该物体的动能一定会增加吗? (2)力做功与动能的改变之间存在什么关系呢? 2.要探究恒力做功与动能改变关系,应该测量那些物理量? 3利用所熟知的实验装置,你能否设计一个探究恒力做功与动能改变的关系的实验?
4.若实验装置如图所示,如何保证实验中小车受到力为恒力,怎么让小车所受合外力近似等于钩码重力? 三、动能定理思考:
设某物体的质量为m,在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移l,速度由v1增到v2,如图所示。 力F对物体所做的功是多大? 物体的初速度、末速度、位移之间有什么关系? 试推导动能定理的表达式? 4.得到的公式能否用于求变力做功,变力做功如何求解? 【经典例题】例1.关于物体的动能,下列说法中正确的是( )A.一个物体的动能可能小于零B.一个物体的动能与参考系的选取无关C.动能相同的物体速度一定相同D.两质量相同的物体,若动能相同,其速度不一定相同例2如图所示,AB为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道,轨道的B点与水平地面相切,其半径为R.质量为m的小球由A点静止释放,求:
(1)小球滑到最低点B时,小球速度v的大小;(2)小球通过光滑的水平面BC滑上固定曲面,恰到达最高点D,D到地面的高度为h(已知h<R),则小球在曲面上克服摩擦力所做的功Wf. 小结:应用动能定理时注意的四个问题(1)动能定理中各量是针对同一惯性参考系而言的(一般选取地面为参考系).(2)若物体运动的过程包含几个不同的阶段,应用动能定理时,可以分段考虑,也可以将全过程作为一个整体来处理.(3)在求总功时,若各力不同时对物体做功,W应为各阶段各力做功的代数和.在利用动能定理列方程时,还应注意各力做功的正、负或合力做功的正、负.(4)对于受力情况复杂的问题要避免把某个力的功当作合力的功,对于多过程问题要防止“漏功”或“添功”.【课堂巩固】1.(多选)质量不等,但有相同初动能的两个物体,在动摩擦因数相同的水平地面上滑行,直至停止,则( )A.质量大的物体滑行的距离大B.质量小的物体滑行的距离大C.它们滑行的距离一样大D.它们克服摩擦力所做的功一样多2.两个物体A、B的质量之比为mA∶mB=2∶1,二者初动能相同,它们和水平桌面间的动摩擦因数相同,则二者在桌面上滑行到停止经过的距离之比为(忽略空气阻力的影响)( )A.xA∶xB=2∶1 B.xA∶xB=1∶2C.xA∶xB=4∶1 D.xA∶xB=1∶43.如图所示,某人乘雪橇在光滑的雪坡上从A点无初速度下滑,经过B点,接着沿水平路面滑至C点停止.人与雪橇总质量为70 kg,雪坡高度h=20 m,雪橇与地面间动摩擦因数为μ=0.5.不计空气阻力,g取10 m/s2.问:
(1)人与雪橇从A点滑至B点时的速度是多大?(2)人与雪橇在地面滑行多远距离才能停下?
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