20xx粵教版高中物理必修2第四章第三節(jié)《探究外力做功與物體動能變化的關(guān)系》-文庫吧
2024-11-19 13:31 本頁面
【正文】 解析：根據(jù) ? ?21222122 212121 vvMMvMvE ?????可得， ΔE3＝ ，根據(jù) W3＝ . 如答圖 432 所示 圖 4－ 3－ 1 圖 4－ 3－ 2 答案： A； ΔE3＝ ， W3＝ .，如 答圖 432 所示 知識點 2 合外力做功和物體動能的變化 加圖 433 所示，射箭運動員拉弓射箭，箭在彈力作用下，獲得很大的速度射出去。在行駛中的汽車，因前方有路障而緊急剎車，汽車在阻力作用下逐漸停下來。前者有彈力對箭做功， 則 箭的 發(fā)生了改變， 也發(fā)生了改變； 后者摩擦阻力對汽車做功， 使汽車的 減小， 也減小。這兩種情況的共同特點是有力對物體做功，則物體的 發(fā)生變化。 答案： 速度 ， 動能 ， 速度 ， 動能 ，速度和動能 重點歸納 對合外力做功和物體動能的變化的理解 (1)W 為物體所受外力的總功 (包括物體所受重力 )． (2)動能定理揭示了合外力對物體做功與物體動能的變化之間的因果聯(lián)系和定量關(guān)系．定理表明，合外力對物體做了多少功，物體的動能就增加 (減少 )多少．合外力做正功，物體的動能增加；合外力做負(fù)功，物體的動能減少． (3)適用條件：動能定理雖然是在 物體受恒力作用沿直線做勻加速直線運動的情況下推導(dǎo)出來的，但是對于外力是變力或物體做曲線運動，動能定理都成立． 2． 優(yōu)越性 (1)對于變力作用或曲線運動，動能定理提供了一種計算變力做功的簡便方法．功的計算公式 W＝ Fscos α只能求恒力做的功，不能求變力做的功，而由于動能定理提供了一個物體的動能變化 ΔEk 與合外力對物體所做功具有等量代換關(guān)系，因此已知 (或求出 )物體動能變化 ΔEk＝ Ek2－ Ek1，就可以間接求得變力做的功． (2)與用牛頓定律解題的比較 牛頓定律 動能定理 不同點 適用條件 一般只能 研究在恒力作用下物體做直 線運動的情況 對于物體在恒力或變力作用下，物體 做直線或曲線運動均適用 應(yīng)用方法 要考慮運動過程的每一個細(xì)節(jié)，結(jié)合 運動學(xué)公式解題 只考慮各力的做功情況及初、末狀態(tài) 的動能 運算方法 矢量運算 代數(shù)運算 相同點 確定研究對象，對物體進(jìn)行受力分析 和運動過程分析 (1)明確研究對象和運動過程． 答圖 432 圖 433 (2)分析過程中力做功情況． (3)明確初、末狀態(tài)的動能． (4)列方程，并求解． 【例 2】 一鉛球運動員，奮力一推，將 8 kg 的鉛球推出 10 m 遠(yuǎn)．鉛球落地后將 地面擊出一坑，有經(jīng)驗的專家根據(jù)坑的深度形狀認(rèn)為鉛球落地的速度大約是 12 m/的高度是 2 m，求推球過程中運動員對球做的功大約是多少？ (g 取 10 m/s2) 解：方法一：分段法 設(shè)鉛球出手時的速度大小是 v0，鉛球從出手到落地這一過程中只有重力對鉛球做功，根據(jù)動能定理有 mgh＝ 12mv2－ 12mv20 對運動員推鉛球的過程應(yīng)用動能定理，推力是對鉛球的合力，則人對球做的功為 W 人 ＝ 12mv20－ 0＝ 12mv20＝ 12mv2－ mgh 代入數(shù)據(jù)解得 W 人 ＝ 416 J. 方法二：全過程法 對人開始推鉛球到鉛球落地整個過程應(yīng)用動能定理得 W 人 ＋ mgh＝ 12mv2 所以 W 人 ＝ 12mv2－ mgh＝ 416 J. 觸類旁通 4－ 3－ 4 所示，在高為 H 的平臺上以初速 v0拋出一個質(zhì)量為 m 的小球，不計空氣阻力，當(dāng)它到達(dá)離拋出點的豎直距離為 h 的 B點時，小球的動能增量為 ( ) ＋ mgh C． mgH－ mgh D． mgh 解析： 由動能定理可得 mgh＝ 12mv2－ 12mv20＝ ΔEk. 答案： D 觸類旁通 3. 一個質(zhì)量為 m 的小球，用長為 l 的輕繩懸掛于 O 點，小球在水平拉力 F 作用下，從平衡位置 P 點很緩慢地移動到 Q 點，如圖 4－ 3－ 5 所示 ，則拉力 F 所做的功為 ( ) A． mglcos θ B． Flcos θ C． mgl(1－ cos θ) D． mglcos θ 解析：題中 “很緩慢地移動 ”的隱含條件是速度大小不變，由動能定理有 WF－ mgl(1－ cos θ)＝ 0， WF＝ mgl(1－ cos θ)． 答案： C 方法技巧 \易錯易混 \
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