2018-2019學(xué)年高中物理 第3章 動(dòng)能的變化與機(jī)械功章末總結(jié)學(xué)案 滬科版必修2.doc
《2018-2019學(xué)年高中物理 第3章 動(dòng)能的變化與機(jī)械功章末總結(jié)學(xué)案 滬科版必修2.doc》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中物理 第3章 動(dòng)能的變化與機(jī)械功章末總結(jié)學(xué)案 滬科版必修2.doc(6頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
第3章 動(dòng)能的變化與機(jī)械功章末總結(jié)一、功和功率的計(jì)算1功的計(jì)算方法(1)利用WFscos 求功,此時(shí)F是恒力(2)利用動(dòng)能定理或功能關(guān)系求功(3)利用WPt求功2功率的計(jì)算方法(1)P:此式是功率的定義式,適用于任何情況下功率的計(jì)算,但常用于求解某段時(shí)間內(nèi)的平均功率(2)PFvcos :此式一般計(jì)算瞬時(shí)功率,但當(dāng)速度為平均速度時(shí),功率為平均功率例1質(zhì)量為m20 kg的物體,在大小恒定的水平外力F的作用下,沿水平面做直線運(yùn)動(dòng).02 s內(nèi)F與運(yùn)動(dòng)方向相反,24 s內(nèi)F與運(yùn)動(dòng)方向相同,物體的vt圖像如圖1所示,g 取10 m/s2,則()圖1A拉力F的大小為100 NB物體在4 s時(shí)拉力的瞬時(shí)功率為120 WC4 s內(nèi)拉力所做的功為480 JD4 s內(nèi)物體克服摩擦力做的功為320 J答案B解析由題圖可得:02 s內(nèi)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小為:a1 m/s25 m/s2,勻減速過程有Ffma1.勻加速過程加速度大小為a2 m/s21 m/s2,有Ffma2,解得f40 N,F(xiàn)60 N,故A錯(cuò)誤物體在4 s時(shí)拉力的瞬時(shí)功率為PFv602 W120 W,故B正確.4 s內(nèi)物體通過的位移為s(21022)m8 m,拉力做功為WFs480 J,故C錯(cuò)誤.4 s內(nèi)物體通過的路程為x(21022) m12 m,摩擦力做功為Wffx4012 J480 J,故D錯(cuò)誤針對訓(xùn)練 1如圖2所示,兩個(gè)完全相同的小球A、B,在同一高度處以相同大小的初速度v0分別水平拋出和豎直向上拋出,不計(jì)空氣阻力,則()圖2A兩小球落地時(shí)速度相同B兩小球落地時(shí)重力的功率相等C從開始運(yùn)動(dòng)至落地,重力對兩小球做功相同D從開始運(yùn)動(dòng)至落地,重力對兩小球做功的平均功率相等答案C解析由動(dòng)能定理可得兩球落地時(shí)速度大小相等,但落地時(shí)的速度方向不相同,故速度不相同,A項(xiàng)錯(cuò)誤重力在落地時(shí)的瞬時(shí)功率Pmgvcos ,為重力與速度方向的夾角,由于不相等,故兩小球落地時(shí)重力的功率不相等,B項(xiàng)錯(cuò)誤重力做功取決于下降的高度h,從開始運(yùn)動(dòng)至落地h相等,故重力對兩小球做功相同,C項(xiàng)正確重力做功的平均功率P,兩球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不相等,故重力對兩小球做功的平均功率不相等,D項(xiàng)錯(cuò)誤二、對動(dòng)能定理的理解及在多過程問題中的應(yīng)用動(dòng)能定理一般應(yīng)用于單個(gè)物體,研究過程可以是直線運(yùn)動(dòng),也可以是曲線運(yùn)動(dòng);既適用于恒力做功,也適用于變力做功;既適用于各個(gè)力同時(shí)作用在物體上,也適用于不同的力分階段作用在物體上,凡涉及力對物體做功過程中動(dòng)能的變化問題幾乎都可以使用,但使用時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):1明確研究對象和研究過程,確定初、末狀態(tài)的速度情況2對物體進(jìn)行正確的受力分析(包括重力、彈力等),弄清各力做功大小及功的正、負(fù)情況3有些力在運(yùn)動(dòng)過程中不是始終存在,物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、受力等情況均發(fā)生變化,則在考慮外力做功時(shí),必須根據(jù)不同情況分別對待,正確表示出總功4若物體運(yùn)動(dòng)過程中包含幾個(gè)不同的子過程,解題時(shí),可以分段考慮,也可視為一個(gè)整體過程考慮,列出動(dòng)能定理方程求解例2一列火車由機(jī)車牽引沿水平軌道行駛,經(jīng)過時(shí)間t,其速度由0增大到v.已知列車總質(zhì)量為M,機(jī)車功率P保持不變,列車所受阻力f為恒力求這段時(shí)間內(nèi)列車通過的路程答案解析以列車為研究對象,列車水平方向受牽引力和阻力設(shè)列車通過的路程為x.據(jù)動(dòng)能定理WFWfMv20,因?yàn)榱熊嚬β室欢ǎ瑩?jù)P可知牽引力的功WFPt,PtfxMv2,解得x.例3滑板運(yùn)動(dòng)是極限運(yùn)動(dòng)的鼻祖,許多極限運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目均由滑板項(xiàng)目延伸而來如圖3是滑板運(yùn)動(dòng)的軌道,BC和DE是兩段光滑圓弧形軌道,BC段的圓心為O點(diǎn),圓心角為60,半徑OC與水平軌道CD垂直,水平軌道CD段粗糙且長8 m某運(yùn)動(dòng)員從軌道上的A點(diǎn)以3 m/s的速度水平滑出,在B點(diǎn)剛好沿軌道的切線方向滑入圓弧形軌道BC,經(jīng)CD軌道后沖上DE軌道,到達(dá)E點(diǎn)時(shí)速度減為零,然后返回已知運(yùn)動(dòng)員和滑板的總質(zhì)量為60 kg,B、E兩點(diǎn)到水平軌道CD的豎直高度分別為h和H,且h2 m,H2.8 m,g取10 m/s2.求:圖3(1)運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB;(2)軌道CD段的動(dòng)摩擦因數(shù);(3)通過計(jì)算說明,第一次返回時(shí),運(yùn)動(dòng)員能否回到B點(diǎn)?如能,請求出回到B點(diǎn)時(shí)速度的大??;如不能,則最后停在何處?答案(1)6 m/s(2)0.125(3)不能回到B處,最后停在D點(diǎn)左側(cè)6.4 m處或C點(diǎn)右側(cè)1.6 m處解析(1)由題意可知:vB解得:vB6 m/s.(2)從B點(diǎn)到E點(diǎn),由動(dòng)能定理可得:mghmgxCDmgH0mvB2代入數(shù)據(jù)可得:0.125.(3)設(shè)運(yùn)動(dòng)員能到達(dá)左側(cè)的最大高度為h,從B到第一次返回左側(cè)最高處,根據(jù)動(dòng)能定理得:mghmghmg2xCD0mvB2解得h1.8 mh2 m所以第一次返回時(shí),運(yùn)動(dòng)員不能回到B點(diǎn) 設(shè)運(yùn)動(dòng)員從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到停止,在CD段的總路程為x,由動(dòng)能定理可得:mghmgx0mvB2解得:x30.4 m因?yàn)閤3xCD6.4 m,所以運(yùn)動(dòng)員最后停在D點(diǎn)左側(cè)6.4 m處或C點(diǎn)右側(cè)1.6 m處三、動(dòng)能定理與平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)的結(jié)合動(dòng)能定理常與平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)相結(jié)合,解決這類問題要特別注意:(1)與平拋運(yùn)動(dòng)相結(jié)合時(shí),要注意應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法,如分解位移或分解速度求平拋運(yùn)動(dòng)的有關(guān)物理量(2)與豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)相結(jié)合時(shí),應(yīng)特別注意隱藏的臨界條件:有支撐效果的豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng),物體能通過最高點(diǎn)的臨界條件為vmin0.沒有支撐效果的豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng),物體能通過最高點(diǎn)的臨界條件為vmin.例4如圖4所示,一可以看成質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m2 kg的小球以初速度v0沿光滑的水平桌面飛出后,恰好從A點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧軌道,其中B為軌道的最低點(diǎn),C為最高點(diǎn)且與水平桌面等高,圓弧AB對應(yīng)的圓心角53,軌道半徑R0.5 m已知sin 530.8,cos 530.6,不計(jì)空氣阻力,g取10 m/s2.圖4(1)求小球的初速度v0的大小;(2)若小球恰好能通過最高點(diǎn)C,求在圓弧軌道上摩擦力對小球做的功答案(1)3 m/s(2)4 J解析(1)在A點(diǎn)由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得:vAv0.小球由桌面到A點(diǎn)的過程中,由動(dòng)能定理得mg(RRcos )mvA2mv02由得:v03 m/s.(2)在最高點(diǎn)C處有mg,小球從桌面到C點(diǎn),由動(dòng)能定理得WfmvC2mv02,代入數(shù)據(jù)解得Wf4 J.針對訓(xùn)練2如圖5所示,在某電視臺的“沖關(guān)大挑戰(zhàn)”節(jié)目中,參賽選手沿固定的傾斜滑道AB下滑,通過光滑圓弧軌道BC后從C點(diǎn)飛出,落到水池中的水平浮臺DE上才可以進(jìn)入下一關(guān)某次比賽中,選手從A點(diǎn)由靜止開始下滑,恰好落在浮臺左端點(diǎn)D.已知滑道AB與圓弧BC在B點(diǎn)相切,C點(diǎn)切線水平,AB長L5 m,圓弧半徑R2 m,BOC37,C點(diǎn)距浮臺面的豎直高度h2.45 m,水平距離L12.8 m,浮臺寬L22.1 m,選手質(zhì)量m50 kg,不計(jì)空氣阻力g10 m/s2,求:圖5(1)選手運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的速度大?。?2)在圓弧C點(diǎn),選手對軌道壓力大?。?3)若要進(jìn)入下一關(guān),選手在A點(diǎn)沿滑道下滑的初速度最大是多少?(sin 370.6,cos 370.8)答案見解析解析 (1)選手從C點(diǎn)飛出后做平拋運(yùn)動(dòng),所以:hgt2L1vCt代入數(shù)據(jù)得:vC4 m/s(2)設(shè)在C點(diǎn)選手受到的支持力大小為N,則在C點(diǎn):Nmgm代入數(shù)據(jù)得:N900 N根據(jù)牛頓第三定律,在C點(diǎn),選手對軌道的壓力大小為900 N.(3)由動(dòng)能定理,選手從A運(yùn)動(dòng)到C過程中,滿足:mg(Lsin 37RRcos 37)WfmvC2若要進(jìn)入下一關(guān),選手最遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn),設(shè)此時(shí)選手運(yùn)動(dòng)到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大小為vC,根據(jù)題目條件得:vC7 m/s設(shè)最大初速度為vm,根據(jù)動(dòng)能定理得:mg(Lsin 37RRcos 37)WfmvC2mv m2聯(lián)立表達(dá)式,代入數(shù)據(jù)得:vm m/s- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
- 2.下載的文檔,不會出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預(yù)覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請點(diǎn)此認(rèn)領(lǐng)!既往收益都?xì)w您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
9.9 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標(biāo),表示該P(yáng)PT已包含配套word講稿。雙擊word圖標(biāo)可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計(jì)者僅對作品中獨(dú)創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 2018-2019學(xué)年高中物理 第3章 動(dòng)能的變化與機(jī)械功章末總結(jié)學(xué)案 滬科版必修2 2018 2019 學(xué)年 高中物理 動(dòng)能 變化 機(jī)械功 總結(jié) 滬科版 必修
鏈接地址:http://ioszen.com/p-3407358.html