1、物理必修2（粤教）,第四章 机械能和能源 第三节 探究外力做功与物体动能变化的关系,重点：实验探究动能定理以及动能定理的理解 难点：动能定理的应用,栏目链接,预习篇,1探究动能定理的实验(落体法)，如图甲所示：,栏目链接,预习篇,(1)目的：_. (2)原理方法：物体做自由落体运动，下落过程中经过A、B两点，设法测出A、B两点的高度差hAB和A、B两点的速度vA、vB.计算此过程中重力做功WG_动能变化量为Ek_结果发现：物体在自由落体过程中，重力做的功_物体动能的增量(3)器材：_、纸带、_、铁架台、_、_,探究外力做功与物体动能改变的关系,mghAB,等于,电火花式打点计时器,重锺,刻度尺
2、,电源,栏目链接,(4)步骤：按图连接好实验装置，把打点计时器与电源连接好 把纸带一端固定在重锤上，另一端穿过计时器的限位孔，用手_提起纸带，使重锤停靠在_ 先_，等计时器正常工作后，再_ 重复几次从打出的纸带中，挑选_的一条在起始点标上O点，后面的依次标上A，B，C，用_测出到起点的间隔h1，h2，h3.,预习篇,竖直,打点计时器的下方,接通电源,释放纸带,点迹清晰,刻度尺,栏目链接,预习篇,mg(hBhA),栏目链接,预习篇,系统误差，重锤下落时需克服阻力(主要与限位孔的阻力)，故WG必定略_Ek. (7)注意事项： 务必先_，再_ 重锤尽可能选择质量_而体积_的物体，即_大的物体 计时器
3、的限位孔需_，纸带需_，尽可能减少摩擦,大于,接通电源,释放纸带,较大,较小,质量,竖直安放,竖直穿过限位孔,栏目链接,预习篇,2理论推导： (1)推导：如图所示，,质量为m的物体，在恒力F和摩擦力f作用下，经位移s后，速度由v1增加到v2. 则外力做的总功：W_.,(Ff)s,栏目链接,预习篇,由牛顿第二定律：Ff_. 由运动学公式：s_. 联系上式得：W合Ek2Ek1Ek. (2)结论：合外力对物体做的功_物体动能的变化 3动能定理： (1)内容：_对物体所做的总功，等于物体_,ma,等于,合外力,动能的增量,栏目链接,预习篇,(2)表达式：W_W为总功，Ek1、Ek2为初、末动能，Ek为
4、动能变化量 (3)功与动能变化的关系： W为正功时，Ek2Ek1，Ek0，动能_ W为负功时，Ek2Ek1，Ek0，动能_ W0时，Ek2Ek1，Ek0，动能_,Ek2Ek1,增加,减小,不变,栏目链接,栏目链接,考点篇,考点1 动能定理的理解,1内容：合外力对物体所做的总功W，等于物体动能的增加量 2W为所有外力所做功的代数和外力既可以同时作用，也可以是先后作用 3“动能增量”是指末动能减初动能Ek0表示动能增加，Ek0表示动能减小 4外力做功与动能变化的因果关系：外力对物体做功是引起其动能变化的原因外力对物体做功等于物体动能增加，物体克服外力做功等于物体动能的减小,栏目链接,考点篇,例1
5、质量为2 kg的小物体从高为3 m、长为6 m的固定斜面顶端由静止开始下滑，如图所示，滑到底端时速度为6 m/s，取g10 m/s2.则物体在斜面上下滑到底端的过程中( ) A重力对物体做功120 J B合力对物体做功60 J C物体克服摩擦力做功24 J D支持力对物体做功60 J,栏目链接,C,考点篇,栏目链接,考点篇,1质量为1 kg的物体被人用手由静止向上提升1 m，这时物体的速度为2 m/s，g取10 m/s2，则下列说法中不正确的是( ) A手对物体做功12 J B合外力对物体做功12 J C合外力对物体做功2 J D物体克服重力做功10 J,变式训练,B,栏目链接,考点篇,栏目链
6、接,考点2 动能定理的应用,考点篇,1解题方法 (1)明确研究对象及运动过程，找出初、末状态对应的速度 (2)正确受力分析，明确运动过程中，每个阶段所受的一切外力，包括重力 (3)弄清各阶段，每个外力做功的大小和正负情况，求出各力做功的代数和 (4)列方程求解注意挖掘题目的隐含条件，补充方程进行求解,栏目链接,考点篇,2优越性：可以简便处理曲线、变力、多过程等做功问题 (1)动能定理虽然是在物体受恒力且做直线运动的情况下得出的，但也适用于曲线运动的情况 (2)变力做功问题：当力F的大小或方向变化时，不能直接用WFscos 求解，可用动能定理求解,栏目链接,考点篇,例2 一个质量为m的小球，用长
7、为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平拉力F作用下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，此时轻绳与竖直方向夹角为，如图所示，则拉力F所做的功为( ) AmgLcos BmgL(1cos ) CFLsin DFLcos ,小结：当小球缓慢地移动时，拉力始终变化，涉及变力做功可以转换为动能定理求解,栏目链接,考点篇,B,小球缓慢地从P移动到Q，动能不变只有重力、水平拉力F对小球做功，绳子拉力不做功，由动能定理：mgL(1cos )WFEk0即WFmgL(1cos )，故B正确,栏目链接,考点篇,变式训练,BD,栏目链接,考点篇,栏目链接,考点篇,(3)多过程问题：既可分段考虑，也可全程考虑当不考虑中间状态
8、时，全程用动能定理会简便很多,栏目链接,考点篇,例3 如图所示，将质量为2 kg的金属小球从离地面2 m高处由静止释放，落入泥潭并陷入5 cm深处，不计空气阻力，求泥潭对金属球的平均阻力大小(g取10 m/s2),栏目链接,考点篇,栏目链接,考点篇,见解析,栏目链接,考点篇,小结：应用动能定理解决实际问题时，要准确分析物体受力情况和做功情况，准确确定所考虑过程的始末状态，正确列出方程对物体在变力做功或做曲线运动过程的做功问题，应用动能定理解题较方便,栏目链接,变式训练,考点篇,3如图所示，倾角为的斜面上，质量为m的滑块从距挡板s0处，以初速度v0沿斜面上滑，滑块与斜面间动摩擦因数为，tan ，
9、若滑块每次与挡板碰撞时没有机械能损失，求滑块在整个运动过程中通过的总路程,栏目链接,考点篇,见解析,栏目链接,考点3 与其他模型的综合,考点篇,动能定理在近年高考中，经常会与平抛运动、圆周运动等模型一起，结合临界条件，进行综合考察，需引起重视,栏目链接,考点篇,例4 如图所示，光滑水平面AB与半圆形轨道在B点相连，轨道位于竖直面内，半径为R，一个质量为m的物块静止在水平面上，现向左推物块使其压紧轻质弹簧，然后放手，物块在弹力作用下获得一速度，当它经B点进入半圆轨道瞬间，对轨道压力为其重力的8倍，之后物块向上运动恰好能完成半圆周运动到达C点，重力加速度为g.求： (1)弹簧弹力对物块做的功； (2)物块从B到C摩擦阻力做的功； (3)物块离开C点后，再落回到水平面上时相对于C点的水平距离,栏目链接,考点篇,见解析,栏目链接,
