第七章第7-8节动能和动能定理;机械能守恒定律的应用复习教材.doc

年 级 高一 学 科 物理 版 本 人教新课标版 课程标题 第七章第7-8节动能定理和机械能守恒定律的应用复习 编稿老师 张晓春 一校 李秀卿 二校 林卉 审核 薛海燕 一、学习目标： 1. 正确理解动能定理，掌握应用动能定理解决力学问题的思路和方法。 2. 熟练应用机械能守恒定律解题，掌握其思路和方法。 二、重点、难点： 1. 理解体会应用机械能守恒定律和动能定理解题的思路和方法。 2. 动能定理和机械能守恒定律的综合应用。 三、考点分析： 内容和要求 考点细目 出题方式 动能定理 动能定理的应用 选择、计算 机械能守恒定律 机械能守恒定律的应用 选择、计算 一、动能定理 1. 动能定理的表达式： 2 （1）选择过程（哪一个物体，由哪一位置到哪一位置） 过程的选取要灵活，既可以取物体运动的某一阶段为研究过程，也可以取物体运动的全过程为研究过程。 （2）分析过程，分析各力做功情况，求解合力做功。如果在选取的研究过程中物体受力有变化，一定要分段进行受力分析，求解各个力所做的功。 （3）确定状态 分析初、末状态的动能。 （4）列动能定理方程（列出方程）。 3. 动能定理的优越性和局限性。 （1）由于动能定理反映的是物体两个状态的动能变化和其他力做功的量值关系，所以应用动能定理只考虑初、末状态，没有守恒条件的限制，也不受力的性质和物理过程变化的影响，所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用时间的动力学问题，都可由动能定理分析和解答，而且一般都比用牛顿运动定律简洁。 （2）一般来说，用牛顿第二定律能够求解的问题，应用动能定理也可以求解，而且往往应用动能定理求解更简洁，可是有些能够应用动能定理求解的问题，用牛顿定律却无法求解，比如运动过程中涉及到变力的问题。应用动能定理求解问题，是一种高层次的思维方法，应该增强动能定理解题的主观意识。 二、机械能守恒定律 1. 内容：在只有重力或弹簧弹力做功的条件下，物体的动能和势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变。 2. 表达式： （1） （2） （3） （4） 3. 应用机械能守恒定律的基本步骤： （1）选取研究对象 （2）明确研究对象的运动过程，分析运动过程中的受力情况，以及做功情况。判断是否符合机械能守恒的条件。 （3）恰当地选取参考平面，确定研究对象的初态和末态以及机械能。 （4）列方程求解。 知识点一：动能定理的应用（动能定理求解多过程问题） 例1. ABCD是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧，B、C为水平的，其距离d=0.50m，盆边缘的高度为h=0.30m，在A处放一个质量为m的小物块并让其从静止出发下滑。已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数为，小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停的地点到B的距离为（ ） A. 0.5m B. 0.25m C. 0.10m D. 0 分析：该题中小物体在盆内做往复运动，运动过程中物体在BC段由于摩擦力做负功导致其动能减小为0，最终停下，因此由动能定理可以求解其运动的路程。 解：由小物块运动过程可知，物块下滑到底端获得的动能，由于克服BC段的摩擦力做功而不断减少，根据动能定理可知，在这一过程中只有两个力做功，物体在A点的动能为零。停在BC间某一位置时动能亦为零，则有 即 代入数据得 因BC距离 所以物体恰停在B点 即：选D答案。 解题后的思考：此题考查对动能定理（或功能关系）的理解和掌握，在解本题时，抓住是哪些力在做功，物体的初末两种状态的动能是多少，然后列方程求解即可。得到结果后要注意该物体在BC间做往复运动的过程。 例2. 如图所示，给物块以初速度v0，使之沿斜面下滑，已知斜面与物块之间的动摩擦因数为，又知物块与斜面底端挡板相碰后将以碰前的速率反弹，（斜面长L及倾角已知，且），求物块运动的总路程。 分析：该题仍然考查动能定理在多过程问题中的应用，首先明确物块停止运动时的位置。由于，即摩擦力小于物块的下滑力，所以物块最终一定是停在斜面的底端，对于这个隐含条件的挖掘是解题的关键。 解：设物块总共运动的路程为s，尽管此过程中物块有时下滑，有时上行，但摩擦力始终做负功，其功为，而。 故由动能定理得：； 解得： 解题后的思考：在多过程问题里面，摩擦力做功和过程有关是解题时应该特别注意的一点，而且要注意挖掘题目中的隐含条件，即，所以物体一定不会停在斜面上。 例3. M的列车，沿水平直线轨道匀速前进，其末节车厢质量为m，中途脱节，司机发觉时，机车已行驶L的 知识点二：机械能守恒定律的应用 例4. 开口的U型管内装有同种液体。开始时两边液面高度差为h，管中液体总长度为4h，打开阀 分析：该题考查应用机械能守恒定律解研究对象不能看作质点的物体，像液柱、链条等的问题