第3课时
一、教学目的:
通过适量的课堂练习,使学生进一步掌握动能定理的应用,学会用动能定理分析、解决实际问题的方法,提高解决问题的能力。
二、重点难点:熟练应用动能定理解决力学问题是本节课的重点。 三、教学方法:练习、讨论、讲授 四、教 具:多媒体设备 五、教学过程:
(一)复习提问,引入新课
提问1:动能定理的基本内容是什么?
(学生回答:外力对物体所做的总功,等于物体动能的变化) 提问2:动能定理的表达式是怎样的?是标量式还是矢量式? (学生回答:W合=EK2-EK1,是标量式)
提问3:如何理解动能定理?动能定理的解题步骤是怎样的? (要求学生把上一节课的内容复习一遍)
步骤① 确定研究对象——明确要对哪个物体使用动能定理 步骤② 对研究对象进行受力分析和过程分析——明确哪些力能做功,正功还是负功;经历了一个怎样的运动过程,初末状态是怎样的。
步骤③ 求出合外力对物体所作的总功,明确写出初末状态的动能 步骤④ 根据动能定理列方程求解 (二)进行新课:
【例题1】某消防队员从一平台上跳下,下落2 m后双脚触地,接着他用双腿弯曲的方法缓冲,使自身重心又降下0.5 m,在着地过程中地面对它双脚的平均作用力为 ( )
A.自身重力的8倍 C.自身重力的2倍
B.自身重力的10倍 D.自身重力的5倍
(先让学生自己做一做,然后老师再给予点拔)
解析:由动能定理得,mg(h1+h2)-Fh2=0,解得,F=5mg。故选项D正确。
【例题2】质量为m的小球用长度为L的轻绳系住,在竖直平面内做圆周运动,运动过
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程中小球受空气阻力作用.已知小球经过最低点时轻绳受的拉力为7mg,经过半周小球恰好能通过最高点,则此过程中小球克服空气阻力做的功为 ( )
A.mgL/4 B.mgL/3
C.mgL/2 D.mgL
解析:由牛顿运动定律得,小球经过最低点时7mg-mg=mv12/L,小球恰好能通过最高点,则mg=mv22/L,由动能定理得,mv12/2- mv22/2=mg2L-Wf,解以上各式得,Wf= mgL/2,故选项C正确。
【例题3】如图所示,用细绳通过光滑的定滑轮用恒定的拉力F拉动光滑水平面上的物体,A、B、C是运动路线上的三点,且AB=BC,则物体在A、B、C三点速度关系为 ( )
A.vB-vA=vC -vB B.vB-vA>vC -vB C.vB-vA<vC -vB D.vC=2vB
解析:物块从A到B和从B到C,F做功分别为W1、W2,由动能定理得,W1=mvB2/2-mvA2/2,W2=mvC2/2-mvB2/2,由题意可得,W1> W2,即得vB2-vA2>vC2-vA2,即(vB-vA)(vB+vA)> (vC-vB)(vC+vB),因为(vB+vA)>(vC+vB),所以vB-vA>vC -vB故选项B正确。 (三)巩固练习:
1.在平直公路上,汽车由静止开始做匀加速运动,当速度达到vm后立即关闭发动机直到停止,v-t图象如图1—16—1所示.设汽车的牵引力为F,摩擦力为Ff,全过程中牵引力做功W1,克服摩擦力做功W2
A.F∶Ff=1∶3 B.F∶Ff=4∶1 C.W1∶W2=1∶1 D.W1∶W2=1∶3
2.质量为m=2 kg的物体,在水平面上以v1=6 m/s的速度匀速向西运动,若有一个F=8N、方向向北的恒力作用于物体,在t=2 s内物体的动能增加了
A.28 J
B. J
C.32 J
D.36 J
3.如图所示,在倾角为30°的斜面上,沿水平方向抛出一小球,抛出时小球动能为6 J,则小球落回斜面时的动能为_______J.
2
4.功率为P,质量为M的汽车,下坡时关闭油门,则速度不变.若不关闭油门,且保持功率不变,则在t s内速度增大为原来的2倍,则汽车的初速度为_______.
5.如图所示,在水平地面上有一辆质量为2 kg的玩具汽车沿Ox轴运动,已知其发动机的输出功率恒定,它通过A点时速度为2 m/s,再经过2 s,它通过B点,速度达6 m/s,A与B两点相距10 m,它在途中受到的阻力保持为1 N,则玩具汽车通过B点时的加速度为_______ m/s2.
6.电动机通过一绳子吊起质量为8 kg的物体,绳的拉力不能超过120 N,电动机的功率不能超过1200 W,要将此物体由静止起用最快的方式吊高90 m(已知此物体在被吊高接近90 m参: 1.BC 2.B 3. 设小球被抛出时速度为v0,落至斜面上时竖直分速度为vy,则vy=gt,且tan30°=即gt/2v0=tan30° vy=2v0tan30°,故末动能Ek′=4.2Pt/3M 5.由动能定理有:Pt-fs= 12gt/v0t 2117m(v02+vy2)=mv02×=14 J. 22311mvB2-mvA2 22
aB=
(P/vB)f
m
由①②并代入数据得:aB=1.25 m/s2.
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