動能 動能定理 教學案例
⑷對狀態與過程關系的理解:功是伴隨一個物理過程而產生的,是過程量;而動能是狀態量。動能定理表示了過程量等于狀態量的改變量的關系。
⑸動能定理中所說的外力,既可以是重力、彈力、摩擦力、也可以是任何其他的力,動能定理中的w是指所有作用在物體上的外力的合力的功。
⑹動能定理的表達式是在物體受恒力作用且做直線運動的情況下得出的,但對于外力是變力,物體做曲線運動的情況同樣適用。
五、典型引路
例題2:如圖所示,一質量為的物體,從傾角為,高度為的斜面頂端點無初速度地滑下,到達點后速度變為,然后又在水平地面上滑行位移后停在處。
求:
1.物體從點滑到點的過程中克服摩擦力做的功?
2.物體與水平地面間的滑動摩擦系數?
3.如果把物體從點拉回到原出發點,拉力至少要做多少功?
引伸思考:物體沿斜面下滑過程中,如果在點放一擋板,且與物體碰撞無能損,以原速率返回,求最終物體停留在什么地方?物體在斜面上通過的路程是多少?
六、方法歸納
動能定理的應用步驟:
(1)明確研究對象及所研究的物理過程。
(2)對研究對象進行受力分析,并確定各力所做的功,求出這些力的功的代數和。
(3)確定始、末態的動能。(未知量用符號表示),根據動能定理列出方程。
(4)求解方程、分析結果。
七、分組合作、問題探究
八、鞏固性練習
1.一質量為2千克的滑塊,以4米/秒的速度在光滑水平面上向左滑行。從某一時刻起,在滑塊上作用一向右的水平力,經過一段時間,滑塊的速度變為,方向水平向右。在這段時間里水平力做的功為:a.0 b. c. d.
2.以初速度v0豎直上拋一小球,若不計空氣阻力,從拋出到小球的動能減少一半所經歷的時間可能為( )
a. b. c.(1+ ) d.(1-)
3.用恒力沿一光滑水平面拉一質量為的物體由靜止開始運動秒鐘,拉力和水平方向夾角,如果要使拉力所做的功擴大到原來的2倍,則( )
a.拉力增大到,其他條件不變
b.質量縮小到,其他條件不變
c.時間擴大到,其他條件不變
d.使夾角改為,其他條件不變
4.質量為的物體在水平面上只受摩擦力作用,一初速度做勻減速直線運動,經距離以后速度減為,則( )
a.物體與水平面間的動摩擦因數為
b.物體還能運動的距離為
c.物體前進 距離過程中克服摩擦力做功為
d.若要使物體運動的路程為2 ,其初速度至少為
5.如圖所示,木塊a放在木板b的左上端,接觸面不光滑,用力將a拉至b的右端,第一次將b固定在地面上,力做功為,第二次讓b可以在光滑地面上自由滑動,力做功為,比較兩次做功應有( )
a.>
b.<
c.=
d.無法確定
6.如圖所示,水平傳送帶始終以2米/秒的速度勻速運動,傳送帶的ab間相距9米,現將一質量為1千克(大小不計)的物塊輕放在a點,物塊與傳送帶間的摩擦系數,問(1)經多長時間物塊從 傳送到 ;(2)物塊從過程中由于摩擦產生多少熱量。
7.質量為的物體從距水平地面高為的地方處自由釋放, 物體與地面碰撞時不損失能量, 物體在上下運動過程中受到大小恒定的空氣阻力作用。求物體經過多次碰撞下到靜止于地面過程中所通過的路程多長?
8.在光滑水平面上有一靜止的物體,現以水平恒力推這一物體,作用一段時間后,換成相反方向的水平恒力推這一物體,當恒力作用時間與恒力作用時間相同時,物體恰好回到原處,此時物體的動能為,求在整個過程中,恒力做的功和恒力做的功。