第1章　专题强化5　动能定理和机械能守恒定律的综合应用（课件 学案 练习，12份打包）鲁科版（2019）必修 第二册

专题强化5　动能定理和机械能守恒定律的综合应用 [学习目标]　1.对比运用动能定理和机械能守恒定律解题的区别(重点)。2.会选择动能定理或机械能守恒定律解题，体会两种方法的异同(重难点)。3.能灵活运用动能定理和机械能守恒定律解决综合问题。 一、动能定理和机械能守恒定律的比较 比较动能定理与机械能守恒定律的异同，完成表格： 机械能守恒定律 动能定理 相同点 思想方法 都是从做功和能量转化角度来研究物体在力的作用下状态的变化，表达这两个规律的方程都是标量式 不同点 适用条件 只有　　　　和　　　　做功的情形 没有条件限制 分析思路 只分析研究对象的初、末状态的　　　　和势能 分析研究对象初、末状态的　　　，还要分析所有外力所做的功，并求出这些外力所做的　　　　　　 书写方式 Ep2+Ek2=Ep1+Ek1或ΔE增=ΔE减 等号一边一定是外力的　　　　功，而另一边一定是　　　　　　 例1　如图，把质量为0.5 kg的石块从h=10 m高处以30°角斜向上方抛出，初速度是v0=5 m/s。不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。则石块落地时的速度是多大？请用机械能守恒定律和动能定理分别讨论。 　　　 　　　 　　　 　　　 　　　 　　　 　　　 　　　 　　　 例2　如图所示，质量为m的小球，以一定的初速度滑上高为h的光滑曲面，到达顶端时速度刚好为零，求小球的初速度v0是多大？(重力加速度为g) 　　　 　　　 　　　 　　　 　　　 　　　 动能定理和机械能守恒定律的选用原则 1.无论直线运动还是曲线运动，条件合适时，两规律都可以应用，但侧重不同，动能定理解决单物体运动问题，机械能守恒定律解决系统问题往往较简单。 2.两规律都要考虑初、末状态，都不需要考虑所经历过程的细节。 3.能用机械能守恒定律解决的问题都能用动能定理解决；能用动能定理解决的问题不一定能用机械能守恒定律解决。 4.动能定理比机械能守恒定律应用更广泛、更普遍。 二、动能定理和机械能守恒定律的灵活应用 例3　(2023·南平市高一阶段练习)如图所示，从某高度处，将质量为m的小球斜向上方抛出，初速度为v0，小球到达最高点时的速度为v1，最大高度为h，重力加速度为g。以地面为零势能参考平面，不计空气阻力。下列说法正确的是(　　) A.落地时，小球的动能为m+mgh B.抛出时，小球的机械能为mgh C.抛出时，小球的重力势能为mgh D.抛出时，人对小球做功为m 例4　如图甲所示为2022年北京冬奥会跳台滑雪中心“雪如意”的效果图。如图乙所示为由助滑区、空中飞行区、着陆缓冲区等组成的赛道示意图。运动员保持蹲踞姿势从出发点A由静止沿直线向下加速运动，滑到起跳点B时快速后蹬，以v1=90 km/h的速度飞出，经过一段时间的空中飞行，以v2=126 km/h的速度在着地点C着地。已知B、C两点间的高度差h=80 m，运动员(包括滑雪装备)的质量m=60 kg，重力加速度g取9.8 m/s2，计算结果均保留两位有效数字。 (1)以B点所在水平面为零势能参考平面，求到C点时运动员的机械能。 (2)从B点飞出后到C点着地前的飞行过程中，运动员克服阻力做的功。 　　　 　　　 　　　 　　　 　　　 　　　 　　　 　　　 　　　 答案精析 一、 重力　弹力　动能　动能　总功　总　动能的变化 例1　15 m/s 解析　方法一　设落地时速度大小为v， 由机械能守恒定律mgh+m=mv2 代入数据得v=15 m/s 方法二　对小球，从抛出到落地的过程， 由动能定理mgh=mv2-m 代入数据得v=15 m/s。 例2　 解析　方法一　机械能守恒定律 小球在滑上曲面的过程中，只有重力做功，其机械能守恒，取地面为零势能参考平面，根据机械能守恒定律得m=mgh，解得v0=。 方法二　动能定理 对小球，从初速度位置滑到曲面顶端的过程， 由动能定理得-mgh=0-m 解得v0=。 例3　A　[小球到达最高点时的速度为v1，最大 ... ...