高中物理 第四章 機(jī)械能和能源 第3-4節(jié) 勢(shì)能;動(dòng)能 動(dòng)能定理 5 動(dòng)能定理與圖象的綜合應(yīng)用學(xué)案 教科版必修2.doc
《高中物理 第四章 機(jī)械能和能源 第3-4節(jié) 勢(shì)能;動(dòng)能 動(dòng)能定理 5 動(dòng)能定理與圖象的綜合應(yīng)用學(xué)案 教科版必修2.doc》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中物理 第四章 機(jī)械能和能源 第3-4節(jié) 勢(shì)能;動(dòng)能 動(dòng)能定理 5 動(dòng)能定理與圖象的綜合應(yīng)用學(xué)案 教科版必修2.doc(4頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
動(dòng)能定理與圖象的綜合應(yīng)用 一、考點(diǎn)突破: 考點(diǎn) 考綱要求 題型 說明 動(dòng)能定理與圖象的綜合應(yīng)用 1. 進(jìn)一步理解動(dòng)能定理,提高分析問題和解決問題的能力。 2. 會(huì)應(yīng)用動(dòng)能定理解決運(yùn)動(dòng)圖象的相關(guān)問題。 選擇題 計(jì)算題 本知識(shí)綜合性較強(qiáng),是高考考查學(xué)生綜合分析能力的知識(shí)點(diǎn),涵蓋的知識(shí)點(diǎn)廣泛,既考查動(dòng)能定理的靈活應(yīng)用,同時(shí)還考查對(duì)圖象的識(shí)別及運(yùn)用圖象解決問題的能力。 二、重難點(diǎn)提示: 重點(diǎn):利用動(dòng)能定理分析解決問題的能力,還原圖象描述的物理情景。 難點(diǎn):圖象的識(shí)別以及物理情景的還原。 1、 動(dòng)能定理中和圖象相關(guān)的物理量 在動(dòng)能定理的表達(dá)式中,。 1. F合—x圖象 在此圖象中圖線和x軸圍成的面積表示功,要注意區(qū)分是合力功還是某個(gè)力的功,在應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí)是不同的。 2. v—t圖象 若給出了v—t關(guān)系的圖象,則可求: (1)可求不同時(shí)刻的動(dòng)能; (2)兩個(gè)狀態(tài)之間物體發(fā)生的位移; (3)物體所受合外力的大小或變化情況(斜率表示加速度,定性反應(yīng)合力的變化情況)。 3. v—x圖象 若知v—x圖象,則可得不同位置的速度或動(dòng)能以及兩位置之間的位移。 4. Ek—x圖象 若知Ek—x圖象,則可得不同位置的動(dòng)能,同時(shí)斜率表示合外力,根據(jù)斜率的變化情況可知物體運(yùn)動(dòng)情況。 二、動(dòng)能定理和圖象結(jié)合的題型分類 1. 根據(jù)已知圖象給出的信息,利用動(dòng)能定理解決問題; 2. 給出具體的物理情景,要求判斷某些物理量隨另一物理量的變化圖象。 3、 利用動(dòng)能定理解決圖象問題時(shí)的注意事項(xiàng) 1. 正確識(shí)別圖象,要注意圖象的六要素:軸、線、斜率、面積、截距、特殊點(diǎn); 2. 解決此類問題的關(guān)鍵是:表達(dá)式和圖象對(duì)應(yīng)。 例題1 小軍看到打樁機(jī),對(duì)打樁機(jī)的工作原理產(chǎn)生了興趣。他構(gòu)建了一個(gè)打樁機(jī)的簡(jiǎn)易模型,如圖甲所示。他設(shè)想,用恒定大小的拉力F拉動(dòng)繩端B,使物體從A點(diǎn)(與釘子接觸處)由靜止開始運(yùn)動(dòng),上升一段高度后撤去F,物體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)后自由下落并撞擊釘子,將釘子打入一定深度。按此模型分析,若物體質(zhì)量m=1 kg,上升了1 m高度時(shí)撤去拉力,撤去拉力前物體的動(dòng)能Ek與上升高度h的關(guān)系圖象如圖乙所示。(g取10 m/s2,不計(jì)空氣阻力) (1)求物體上升到0.4 m高度處F的瞬時(shí)功率; (2)若物體撞擊釘子后瞬間彈起,且使其不再落下,釘子獲得20 J的動(dòng)能向下運(yùn)動(dòng)。釘子總長為10 cm。撞擊前插入部分可以忽略,不計(jì)釘子重力。已知釘子在插入過程中所受阻力Ff與深度x的關(guān)系圖象如圖丙所示,求釘子能夠插入的最大深度。 思路分析:審題突破?、貳k-h(huán)圖象中斜率表示物體所受合外力; ②計(jì)算瞬時(shí)功率用公式P=Fv,其中v為瞬時(shí)速度; ③當(dāng)力隨位移均勻變化時(shí)可用W=x計(jì)算變力的功。 (1)撤去F前,根據(jù)動(dòng)能定理,有 (F-mg)h=Ek-0 由題圖乙得,斜率為k=F-mg=20 N 得F=30 N 又由題圖乙得,h=0.4 m時(shí),Ek=8 J,則v=4 m/s P=Fv=120 W; (2)碰撞后,對(duì)釘子應(yīng)用動(dòng)能定理有-x′=0-Ek′ 已知Ek′=20 J = 又由題圖丙得k′=105 N/m 解得:x′=0.02 m。 答案:(1)120 W?。?)0.02 m 例題2 隨著中國首艘航母“遼寧號(hào)”的下水,同學(xué)們對(duì)艦載機(jī)的起降產(chǎn)生了濃厚的興趣。下面是小聰編制的一道艦載機(jī)降落的題目,請(qǐng)你閱讀后求解。 (1)假設(shè)質(zhì)量為m的艦載機(jī)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后在水平地面跑道上降落,觸地瞬間的速度為v0(水平),在跑道上滑行的v-t圖象如圖所示。求艦載機(jī)滑行的最大距離和滑行時(shí)受到的平均阻力大??; (2)航母可以通過設(shè)置阻攔索來增大對(duì)艦載機(jī)的阻力?,F(xiàn)讓該艦載機(jī)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后在靜止于海面上的航母水平甲板上降落,若它接觸甲板瞬間的速度仍為v0(水平),在甲板上的運(yùn)動(dòng)可以看作勻變速直線運(yùn)動(dòng),在甲板上滑行的最大距離是在水平地面跑道上滑行的最大距離的。求該艦載機(jī)在航母上滑行時(shí)受到的平均阻力大?。ńY(jié)果用m、v0、t0表示)。 思路分析:(1)由題圖,根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得 最大距離為x=v0t0 由動(dòng)能定理有-Ffx=0-mv 解得阻力Ff=; (2)最大距離x′=x=v0t0 由動(dòng)能定理有-x′=0-mv 聯(lián)立解得= 答案:(1) v0t0 ?。?) 例題3 光滑水平面上靜止的物體,受到一個(gè)水平拉力作用開始運(yùn)動(dòng),拉力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示,用Ek、v、x、P分別表示物體的動(dòng)能、速度、位移和拉力F的功率,下列四個(gè)圖象分別定性描述了這些物理量隨時(shí)間變化的情況,其中正確的是( ?。? 思路分析:由于拉力F恒定,所以物體有恒定的加速度a,則v=at,即v與t成正比,選項(xiàng)B正確;由P=Fv=Fat可知,P與t成正比,選項(xiàng)D正確;由x=at2可知x與t2成正比,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由動(dòng)能定理可知Ek=Fx=Fat2,Ek與t2成正比,選項(xiàng)A錯(cuò)誤。 答案:BD 知識(shí)脈絡(luò): 滿分訓(xùn)練:質(zhì)量為10 kg的物體,在變力F作用下沿x軸做直線運(yùn)動(dòng),力隨坐標(biāo)x的變化情況如圖所示。物體在x=0處,速度為1 m/s,一切摩擦不計(jì),則物體運(yùn)動(dòng)到x=16 m處時(shí),速度大小為( ?。? A. 2 m/s B. 3 m/s C. 4 m/s D. m/s 思路分析:F-x圖象與坐標(biāo)軸圍成的圖形面積表示力F做的功,圖形位于x軸上方表示力做正功,位于x軸下方表示力做負(fù)功,面積大小表示功的大小,所以物體運(yùn)動(dòng)到x=16m處時(shí),力F對(duì)物體做的總功W=40 J,由動(dòng)能定理W=mv-mv,代入數(shù)據(jù)可得v2=3 m/s,B正確。 答案:B- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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