2018-2019学年高中物理鲁科版必修二第2章能的转化与守恒章末分层突破（教案、学案 共2份）

章末分层突破 [自我校对] ①mv2 ②标量 ③焦耳 ④J ⑤Ek2－Ek1 ⑥无关 ⑦Ep1－Ep2 ⑧重力 ⑨弹力 ⑩Ek1＋Ep1 　_____ 　_____ 　_____ 　动能定理的应用 1.运用动能定理，不必考虑物体在运动过程中的细节，只需要考虑物体初、末状态的速度和外力做功的代数和，使解题过程大为简化．但若研究对象在运动中受力情况不明，则无法用动能定理解题．所以应用动能定理时受力分析和运动分析仍然是解题的关键． 2．动能定理通过做功的多少和正负来定量描述了物体动能和其他形式的能量间的转换关系．合外力做多少正功，就有多少其他形式的能转化为物体的动能，合外力做多少负功，物体就有多少动能转化为其他形式的能． 　如图2-1所示，假设在某次比赛中他从10 m高处的跳台跳下，设水的平均阻力约为其体重的3倍，在粗略估算中，把运动员当做质点处理，为了保证运动员的人身安全，池水深度至少为(不计空气阻力)(　　) 图2-1 A．5 m　　　　　　　　　 B．3 m C．7 m D．1 m 【解析】　设水深h，对运动全程运用动能定理 mg(H＋h)－fh＝0， 即mg(H＋h)＝3mgh.所以h＝5 m. 【答案】　A 　力学中的功能关系 做功的过程就是能量转化的过程，做功的数值就是能的转化数量，这是功能关系的普遍意义．不同形式的能的转化又与不同形式的功相联系，这是贯穿整个物理学的一个重要思想．学会正确分析物理过程中的功能关系，对于提高解题能力是至关重要的． 力学领域中功能关系的主要形式： 　(多选)如图2-2所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮．质量分别为M、m(M>m)的滑块，通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行．两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动．若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中(　　) 图2-2 A．两滑块组成系统的机械能守恒 B．重力对M做的功等于M动能的增加 C．轻绳对m做的功等于m机械能的增加 D．两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功 【解析】　因为M克服摩擦力做功，所以系统机械能不守恒，A错误．由功能关系知系统减少的机械能等于M克服摩擦力做的功，D正确．对M，除重力外还有摩擦力和轻绳拉力对其做功，由动能定理知B错误．对m，有拉力和重力对其做功，由功能关系知C正确． 【答案】　CD 　解决动力学问题的方法 解决动力学问题所用到的知识有受力分析、牛顿运动定律、动能定理、机械能守恒定律和能量守恒定律等，涉及动力学的综合题应根据题目要求灵活选用公式和规律． (1)涉及力和运动的瞬时性分析或恒力作用下物体做匀变速直线运动的问题时，可用牛顿运动定律． (2)对于物体在恒力作用下的运动问题，运用动能定理比运用牛顿运动定律解题过程要简单． (3)动能定理、机械能守恒定律和功能关系在应用上有区别，在分不清的情况下，通常选用动能定理． (4)涉及动能与势能的相互转化、单个物体或系统机械能守恒的问题，通常选用机械能守恒定律，应用时要注意两点： ①守恒条件；②哪段过程机械能守恒． 　如图2-3所示，半径为R＝0.45 m的光滑的1/4圆周轨道AB与粗糙水平面BC相连，质量m＝2 kg的物块由静止开始从A点滑下经B点进入动摩擦因数μ＝0.2的水平面，g取10 m/s2.求： 图2-3 (1)物块经过B点时的速度大小vt和距水平面高度为时的速度大小v； (2)物块过B点后2 s内所滑行的距离s； (3)物块沿水平面运动过程中克服摩擦力做多少功？ 【解析】　(1)选水平面BC为零势能面．由机械能守恒定律得mgR＝mv 解得vt＝＝ m/s＝3 m/s 又由机械能守恒定律得 mgR＝mg·R＋mv2 解得v＝ ＝  m/s＝1.5 m/s. (2)物块做减速运动的加速度大小为 a＝＝＝μg＝0.2×10 m/s2＝2 m/s2 因为物块经过B点后运动的时间 t停＝＝1.5 s<2 s 所以s＝ t停＝·t ... ...