高一物理动能定理的应用--机械能守恒定律人教实验版知识精讲VIP专享VIP免费

高一物理动能定理的应用机械能守恒定律人教实验版【本讲教育信息】一.教学内容：动能定理的应用机械能守恒定律二.知识要点：1.进一步掌握用动能定理解决问题的方法2.理解动能和势能的相互转化3.掌握机械能守恒的表达式三.重点、难点解析（一）动能定理1、内容：合力的功等于物体动能的变化。2、表达式：当W>0时动能增加W<0动能减少3、合力的功的计算，因为功是标量，当物体同时受到几个力的作用时，合力的功等于各个力做功的代数和即W＝W1＋W2＋……＋Wn当然合力若是恒力时，也可以由功的计算公式直接去求合力功。说明：（1）动能定理虽然是在物体受到恒力的作用且物体做直线运动的情况下得到的，但可以证明，对于物体受到变力作用做曲线运动时，动能定理也是适用的。这也正是动能定理的广泛应用于解决有关力学问题的优点。（2）有了动能定理，就可以来借助于它求变力做功问题了。4、应用动能定理解题的基本方法（1）确定研究对象，明确它的运动过程。（2）分析物体在运动过程中的受力情况，明确各个力是否做功，是正功还是负功。（3）明确起始状态和终了状态的动能（可分段，也可以全过程考虑）。（4）用列方程求解，注意：末状态的动能与初状态的动能之差。（二）动能与势能的相互转化1、物体自由下落或沿光滑斜面下滑时，重力对物体做正功，物体的重力势能减少，物体的动能增加；2、将物体以一定的初速度竖直上抛或沿光滑斜面上升时，重力做负功，物体的重力势能增加，动能减少；3、被压缩的弹簧，将跟它接触的物体弹出去的过程中，弹力做正功，物体的动能增加，弹簧的弹性势能减少；4、将物体以一定的初速度竖直向上抛出,物体在上升过程中,重力对物体做负功,物体的高用心爱心专心度升高重力势能增加;物体的速度减小，动能减少;物体的动能转化成重力势能。总结：由上述事例说明，在一定条件下物体的动能和势能可以相互转化；根据以上事例，分析一下物体动能和势能发生转化的条件：只有重力做功或只有弹力做功。讨论：只有重力（或弹力）做功与只受重力（或弹力）是一回事吗？有几种情况？请举例说明。（看教材P23例题）5、通过重力或弹力做功,机械能可以从一种形式转化成另一种形式。（三）机械能守恒定律1、动能和势能统称为机械能，其中的势能包括重力势能和弹性势能2、内容：见课本3、表达式：E1＝E2或Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2例l.质量为M＝500t的机车，以恒定功率从静止起动，经时间t＝5min时，在水平轨道上行驶了l＝2.25km，速度达到了最大vm＝15m／s，试求（1）机车的功率P。（2）机车运动过程中所受的平均阻力。解析：机车以恒定的功率起动，由于速度越来越大，牵引力的功可由求解故（1）①其中为机车所受平均阻力，当机车速度达到0m时应有②由②得③（2）将P＝3.75×105W代入③得（N）例2.如图所示，质量m＝1kg的木块静止在高h＝1.2m的平台上，木块与平面间的动摩擦因数＝0.2，用水平推力F＝20N，使木块产生位移l1＝3m时撤去，木块又滑行l2＝lm时飞出平台，求木块落地时速度的大小?解析：取木块为研究对象，其运动分为三个阶段，先匀加速前进l1后匀减速l2，再做平抛运动，用牛顿运动定律来解计算麻烦，而物体在各个运动阶段，受力情况明确，宜用动能定理用心爱心专心求解。设木块落地时的速度为v，各力做功的情况分别为，由动能定理得代入数据例3.一个质点放在光滑水平面上，在水平恒力F作用下，由静止开始运动，当速度达到w时，立即换成一个方向相反，大小为3F的恒力作用，经过一段时间后，质点回到出发点，求质点回到出发点时的速度。解析：解法一：以恒力F的方向作为正方向，设质点在恒力F的作用下发生的位移为l，则根据运动学公式有，，当恒力改为3F且方向相反时有，联立以上各式，可得，根据题意应舍去，取解法二：根据动能定理可列出以下公式①②联立①②式可解得可得，应取，【模拟试题】1.对水平面上的物体施以水平力F，从静止开始运动了位移L，撤去力F，这以后又经过了位移L而停止下来，若物体的质量为m，则：（）A.它所受阻力为FB.它所受阻力为F／2C.力F做的功为零D.力F做的功为FL／4m2.水平桌面上有一物体，受一水平方向的恒力F的作用，由静止开始无摩擦地运动经...