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  • 2021-05-23 发布

2020高中物理第七章机械能守恒定律核心素养微课5课件 人教版必修2

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第七章 机械能守恒定律 核心素养微课 ( 五 ) 课题一 运用动能定理求解变力做功 在许多物理问题中,做功的力是变力,不能根据功的公式直接计算做的功。可以通过动能定理间接求出。 动能定理建立的是外力的总功和物体动能变化之间的一个双向联系,既可以由总功求物体动能的变化,也可以通过物体动能的变化间接求出外力做的功。动能定理是计算变力做功常见的、有效的方法。 典例 1 D   解题指导: 物体从 A 运动到 B 所受弹力不断发生变化,摩擦力大小也随之变化,所以物体在 AB 段克服摩擦力做的功,不能直接用功的公式求解。而物体在 BC 段克服摩擦力做的功可以由公式直接表示。所以对从 A 到 C 全过程应用动能定理即可求得物体在 AB 段克服摩擦力做的功。 解析: 设物体在 AB 段克服摩擦力做功为 W AB ,物体从 A 到 C 的全过程,根据动能定理有 mgR - W AB - μmgR = 0 ,所以有 W AB = mgR - μmgR = (1 - μ ) mgR , D 正确。   〔 对点训练 1〕   (2018 · 江苏省无锡市江阴四校高一下学期期中联考 ) 一质量为 m 的小球,用长为 L 的轻绳悬挂于 O 点。小球在水平力 F 作用下,从平衡位置 P 点很缓慢地移动到 Q 点,如图所示,则力 F 所做的功为 (    ) A . mgL cos θ   B . mgL (1 - cos θ ) C . FL sin θ D . FL cos θ 解析: 由动能定理知 W F - mg ( L - L cos θ ) = 0 ,则 W F = mg ( L - L cos θ ) ,故 B 正确。 B   课题二 多过程问题中动能定理的应用技巧 对于包含多个运动阶段的复杂运动过程,可以选择分段或全程应用动能定理。 (1) 分段应用动能定理时,将复杂的过程分割成一个个子过程,对每个子过程的做功情况和初、末动能进行分析,然后针对每个子过程应用动能定理列式,然后联立求解。 (2) 全程应用动能定理时,分析整个过程中出现过的各力的做功情况,分析每个力的做功,确定整个过程中合外力做的总功,然后确定整个过程的初、末动能,针对整个过程利用动能定理列式求解。 当题目不涉及中间量时,选择全程应用动能定理更简单、更方便。       (2019 · 河北省邯郸市四县 ( 区 ) 高一下学期期中 ) 如图所示,质量 m = 1 kg 的木块静止在高 h = 1.2 m 的平台上,木块与平台间的动摩擦因数 μ = 0.2 ,用水平推力 F = 20 N ,使木块产生位移 l 1 = 3 m 时撤去,木块又滑行 l 2 = 1 m 时飞出平台,求木块落地时速度的大小? ( g 取 10 m/s 2 ) 典例 2 解题指导: 木块的运动分为三个过程:①匀加速运动 ②匀减速运动 ③平抛运动。 方法 (1) 可对每个分过程应用动能定理列方程联立求解。 方法 (2) 可对整个运动过程应用动能定理列式求解。计算总功时,应计算整个过程中出现过的各力做功的代数和。 〔 对点训练 2〕   ( 多选 ) 将质量 m = 2 kg 的一个小球从离地面 H = 2 m 高处由静止开始释放,落入泥潭并陷入泥中 h = 5 cm 深处,不计空气阻力,求泥对小球的平均阻力。 ( g 取 10 m/s 2 ) 答案: 820 N 1 . (2019 · 武汉市武昌区高一下学期检测 ) 质量为 m 的物体以初速度 v 0 沿水平面向左开始运动,起始点 A 与一轻弹簧 O 端相距 s ,如图所示。已知物体与水平面间的动摩擦因数为 μ ,物体与弹簧相碰后,弹簧的最大压缩量为 x ,则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短,物体克服弹簧弹力所做的功为 (    ) A   2 . (2019 · 山东潍坊一中高一下学期质检 ) 如图甲所示,一质量为 m = 1 kg 的物块静止在粗糙水平面上的 A 点,从 t = 0 时刻开始,物块在受到按如图乙所示规律变化的水平力 F 作用下向右运动,第 3 s 末物块运动到 B 点时速度刚好为 0 ,第 5 s 末物块刚好回到 A 点,已知物块与粗糙水平面之间的动摩擦因数 μ = 0.2 , ( g 取 10 m/s 2 ) 求: (1) AB 间的距离; (2) 水平力 F 在 5 s 时间内对物块所做的功。 答案: (1)4 m   (2)24 J 3 . (2019 · 山东省烟台市高一下学期期中 ) 在游乐节目中,选手需借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上,如图所示。我们将选手简化为质量 m = 60 kg 的质点,选手抓住绳由静止开始摆动,此时绳与竖直方向夹角 α = 53° ,绳长 l = 2 m ,绳的悬挂点 O 距水面的高度为 H = 3 m 。不考虑空气阻力和绳的质量,浮台露出水面的高度不计,水足够深。取重力加速度 g = 10m/s 2 , sin53° = 0.8 , cos53° = 0.6 。 (1) 求选手摆到最低点时对绳的拉力的大小 F ; (2) 若选手摆到最低点时松手,落到了浮台上,试用题中所提供的数据算出落点与岸的水平距离; (3) 若选手摆到最高点时松手落入水中。设水对选手的平均浮力 f 1 = 800 N ,平均阻力 f 2 = 700 N ,求选手落入水中的深度 d 。