人教版高中物理必修第二册精品课件 第8章 机械能守恒定律 习题课四 动能定理 机械能守恒定律应用中的几类典型问题.ppt

随堂训练1.一物体从地面由静止开始运动,取地面为参考平面,运动过程中重力对物体做功为W1,阻力对物体做功为W2,其他力对物体做功为W3,则该过程终态时()A.物体的动能为W1+W2B.物体的重力势能为W1C.物体的机械能的改变量为W2+W3D.物体的机械能的改变量为W1+W2+W3答案:C解析:根据动能定理得,物体的动能Ek=W1+W2+W3,选项A错误。重力做功等于重力势能的减少量,W1=0-Ep,所以物体的重力势能为Ep=-W1,选项B错误。物体的机械能的改变量为除重力外的其他力做功,即ΔE=W2+W3,选项C正确,选项D错误。2.(多选)如图所示是滑沙场地的一段斜面,其倾角为30°,设参加活动的人(示意图)和滑车总质量为m,人和滑车从距底端高为h处的顶端A沿滑道由静止开始匀加速下滑,加速度为0.4g,重力加速度为g,人和滑车可视为质点,则从顶端向下滑到底端B的过程中,下列说法正确的是()A.人和滑车减少的重力势能全部转化为动能B.人和滑车获得的动能为0.8mghC.人和滑车减少的机械能为0.2mghD.人和滑车克服摩擦力做功为0.6mghBC解析:根据牛顿第二定律mgsin30°-Ff=ma,解得Ff=0.1mg,下滑过程中,人和滑车的重力做正功,滑动摩擦力做负功,重力势能减少,转化为动能和内能,选项A错误。根据动能定理,人和滑车获得的动能为Ek=0.8mgh,选项B正确。根据功能关系,人和滑车减少的机械能等于人和滑车克服摩擦力做的功,即ΔE=Wf=0.2mgh,选项C正确,选项D错误。3.(多选)在某一粗糙的水平面上,一质量为2kg的物体在水平恒定拉力的作用下做匀速直线运动,当运动一段时间后,拉力逐渐减小,且当拉力减小到零时,物体刚好停止运动,图中给出了拉力随位移变化的关系图像。已知重力加速度g取10m/s2,根据以上信息能精确得出或估算得出的物理量有()A.物体与水平面间的动摩擦因数B.合力对物体所做的功C.物体做匀速运动时的速度D.物体运动的时间ABC解析:物体做匀速直线运动时,受力平衡,拉力F0与滑动摩擦力线与坐标轴围成的面积可以估算力F做的功WF,而Wf=-μmgx,由此可求得合力对物体所做的功,及物体做匀速运动时的速度v,选项B、C正确。因为物体做变加速运动,所以运动时间无法求出,选项D错误。4.如图所示,总长为L的光滑匀质铁链跨过一个光滑的轻质小滑轮,开始时下端A、B相齐平,当略有扰动时其一端下落,则当铁链刚脱离滑轮的瞬间,铁链的速度为多大?方法二(将铁链看作两段):铁链由初始状态到刚离开滑轮时,等效于左侧铁链BB部分移到AA位置,*不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海！习题课四动能定理机械能守恒定律应用中的几类典型问题课堂·要点解读素养·目标定位随堂训练素养?目标定位目标素养1.会分析动能定理与图像结合的问题。2.理解应用机械能守恒定律分析非质点类问题的方法。3.掌握功能关系问题的综合应用。课堂·要点解读一动能定理与图像问题的结合知识讲解1.解决图像问题的基本步骤。(1)观察题目给出的图像,明确纵坐标、横坐标所对应的物理量及图线所表示的物理意义。(2)根据物理规律推导出纵坐标与横坐标所对应的物理量间的函数关系式。(3)将推导出的物理规律与数学上与之相对应的标准函数关系式相对比,找出图线的斜率、截距、图线的交点、图线与坐标轴围成的面积等所表示的物理意义,分析解答问题,或者利用数学方法求物理量。2.图像所围“面积”和图像斜率的含义。典例剖析【例1】如图所示,一物块由静止开始沿斜面向下滑动,最后停在水平地面上。斜面和地面平滑连接,且物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数均为常数。该过程中,物块的动能Ek与水平位移x关系的图像是()A解析:设斜面倾角为θ,小物块的质量为m,物块与斜面间的动摩擦因数为μ1,物块与地面间的动摩擦因数为μ2,在小物块由静止开始沿斜面向下运动的过程中,当水平位移为x时,整理得小物块的动能Ek与水平位移x的关系为Ek=(mgtanθ-μ1mg)x假设小物块到达斜面底端的动能为Ek0,此时小物块的水平位移为x0,在水平面上运动的过程中,由动能定理得-μ2mg(x-x0)=Ek-Ek0整理得小物块的动能Ek与水平位移x的关系为Ek=Ek0+μ2mgx0-μ2mgx所以小物块的动能Ek与水平位移x关系的图像为正比关系和一次函数关系,选项A正确。规律总结“四步走”分析动能定理与图像的综合问题第一步,明确图像的意义;第二步,挖掘图像的隐含条件;第三步,结合图像分析力的做功情况及动能变化情况;第四步,应用动能定理列方程求解或作出判