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(dòng)能變化的關(guān)系-免費(fèi)閱讀
【正文】 答案： B 二、雙項(xiàng)選擇題 5. 5．水平光滑地面上放著質(zhì) 量為 kg 的足球，一小孩用 10 N 力踢球，使球沿水平面向前運(yùn)動(dòng)了 2 m，速度大小為 6 m/s，與豎直墻壁碰撞，撞后小球沿相反方向以大小相等的速度反彈回來，下列說法正確的是 ( ) A．小孩對(duì)球做的功為 20 J B．小孩對(duì)球做功為 9 J C．墻對(duì)小球做的功為 0 D．墻對(duì)小球做功為 18 J 解析： 小球的末動(dòng)能人WJmvE K ?????? 22，可知小孩對(duì)球做功為 9J，答案 B 正確；小球撞墻后動(dòng)能大小沒有改變，故墻對(duì)球做功為零，答案 C 正確。 答案： 速度 ， 動(dòng)能 ， 速度 ， 動(dòng)能 ，速度和動(dòng)能 重點(diǎn)歸納 對(duì)合外力做功和物體動(dòng)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(dòng)能定理揭示了合外力對(duì)物體做功與物體動(dòng)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(duì)物體做了多少功，物體的動(dòng)能就增加 (減少 )多少．合外力做正功，物體的動(dòng)能增加；合外力做負(fù)功，物體的動(dòng)能減少． (3)適用條件：動(dòng)能定理雖然是在 物體受恒力作用沿直線做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的情況下推導(dǎo)出來的，但是對(duì)于外力是變力或物體做曲線運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能定理都成立． 2． 優(yōu)越性 (1)對(duì)于變力作用或曲線運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能定理提供了一種計(jì)算變力做功的簡(jiǎn)便方法．功的計(jì)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(dòng)能定理提供了一個(gè)物體的動(dòng)能變化 ΔEk 與合外力對(duì)物體所做功具有等量代換關(guān)系，因此已知 (或求出 )物體動(dòng)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(dòng)能定理 不同點(diǎn) 適用條件 一般只能 研究在恒力作用下物體做直 線運(yùn)動(dòng)的情況 對(duì)于物體在恒力或變力作用下，物體 做直線或曲線運(yùn)動(dòng)均適用 應(yīng)用方法 要考慮運(yùn)動(dòng)過程的每一個(gè)細(xì)節(jié)，結(jié)合 運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解題 只考慮各力的做功情況及初、末狀態(tài) 的動(dòng)能 運(yùn)算方法 矢量運(yùn)算 代數(shù)運(yùn)算 相同點(diǎn) 確定研究對(duì)象，對(duì)物體進(jìn)行受力分析 和運(yùn)動(dòng)過程分析 (1)明確研究對(duì)象和運(yùn)動(dòng)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(dòng)能． (4)列方程，并求解． 【例 2】 一鉛球運(yùn)動(dòng)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(yàn)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(yùn)動(dòng)員對(duì)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(shí)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(duì)鉛球做功，根據(jù)動(dòng)能定理有 mgh＝ 12mv2－ 12mv20 對(duì)運(yùn)動(dòng)員推鉛球的過程應(yīng)用動(dòng)能定理，推力是對(duì)鉛球的合力，則人對(duì)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(duì)人開始推鉛球到鉛球落地整個(gè)過程應(yīng)用動(dòng)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(tái)上以初速 v0拋出一個(gè)質(zhì)量為 m 的小球，不計(jì)空氣阻力，當(dāng)它到達(dá)離拋出點(diǎn)的豎直距離為 h 的 B點(diǎn)時(shí)，小球的動(dòng)能增量為 ( ) ＋ mgh C． mgH－ mgh D． mgh 解析： 由動(dòng)能定理可得 mgh＝ 12mv2－ 12mv20＝ ΔEk. 答案： D 觸類旁通 3. 一個(gè)質(zhì)量為 m 的小球，用長(zhǎng)為 l 的輕繩懸掛于 O 點(diǎn)，小球在水平拉力 F 作用下，從平衡位置 P 點(diǎn)很緩慢地移動(dòng)到 Q 點(diǎn)，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(dòng) ”的隱含條件是速度大小不變，由動(dòng)能定理有 WF－ mgl(1－ cos θ)＝ 0， WF＝ mgl(1－ cos θ)． 答案： C 方法技巧 \易錯(cuò)易混 \實(shí)驗(yàn)透視 實(shí)驗(yàn)透視 探究外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系 【 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?】 探究外力做功與物體動(dòng)動(dòng)能改變的定量關(guān)系 圖 4－ 3－ 4 圖 435 【實(shí)驗(yàn)原理】 電源頻率合WMvMvE ???? 2122 2121
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