逍遥学能 2013-06-02 20:48
第3节 动能与势能
【学习目标】
1．理解动能的概念，会用功能关系导出动能的定义式，并会用动能的定义式进行计算。
2．理解重力势能的概念，会用功能关系导出势能的定义式，会用重力势能的定义式进行计算。
3．理解重力势能的变化与重力做功的关系。知道重力做功与路径无关及重力势能的相对性。
4．了解弹性势能的概念。
【阅读指导】
1．一个物体的质量为m，它在某时刻的速度为v1，那么它在该时刻的动能Ek1＝__________，某时刻这个物体的速度变为v2，那么它在该时刻的动能Ek2＝________，对于同一物体，速度的大小变化动能就会变化，速度是描述物体____________的物理量，动能也是描述物体_________的物理量，动能是_______量（填“矢”或“标”）。
2．被举高的物体具有做功的本领，所以被举高的物体具有能量，物体的重力势能等于________________________。由于物体受到的重力方向是竖直向下的，当一个物体所处的高度变化时，重力一定对物体做功。
3．如图所示，质量为m的物体从高H处沿不同路径a、b、c、d落下，试计算从a、b、c路径落下的过程中，
（1）重力所做的功；
（2）物体重力势能如何变化；变化量是多少；
（3）你从中发现了什么结论；
（4）如果物体是从d路径落下的还能得出以上结论吗？你怎么得出的？
4．物体所处的高度是相对的，因此，物体的重力势能也总是相对于某一个水平面说的。如果我们设海拔零高度为重力势能为零的点，那么高于海平面以上物体的重力势能为_____，处于海平面相同高度处物体的重力势能为______，海平面以下物体的重力势能为______。
【堂练习】
★夯实基础
1．质量为0.2kg的小球，以5m/s的速度碰墙后以3m/s的速度被弹回，若选定小球初速度方向为正方向，则小球碰墙前的动能为_________，小球碰墙后的动能为_________。
2．两物体质量之比为1:2，速度之比为2:1，则两个物体的动能之比为___________。
3．关于速度与动能，下列说法中正确的是( )
A．一个物体速度越大时，动能越大
B．速度相等的物体，如果质量相等，那么它们的动能也相等
C．动能相等的物体，如果质量相等，那么它们的速度也相同
D．动能越大的物体，速度也越大
4．从离地h高的同一点将一小球分别竖直上抛、平抛、竖直下抛、自由下落，都落到地面，下列说法中正确的是（ ）
A．竖直上抛重力做的功最多
B．竖直上抛、平抛、竖直下抛、自由下落重力做的功一样多
C．只有平抛、竖直下抛、自由下落三种情况重力做的功一样多
D．重力做功与路径无关，只与重力大小和始末位置的高度差有关
5．质量为m=1kg的物体克服重力做功50J，g取10m/s2，则：
A．物体一定升高了5m
B．物体的动能一定减少50J
C．物体的重力势能一定增加50J
D．物体一定是竖直向上运动
★能力提升
6．两物体质量之比为1:3，它们距离地面高度之比也为1:3，让它们自由下落，它们落地时的动能之比为（ ）
A．1:3 B．3:1 C．1:9 D．9:1
7．一质量分布均匀的不可伸长的绳索重为G，A、B两端固定在水平天花板上，如图所示，今在绳的最低点C施加一竖直向下的力将绳绷直，在此过程中，绳索AB的重心位置（ ）
A．逐渐升高 B．逐渐降低
C．先降低后升高 D．始终不变
8．5kg的钢球，从离地面高15m处自由落下，如果规定地面的高度为零，则物体下落前的重力势能为__________J，物体下落1s，它的重力势能变为_______J，该过程中重力做了_______J的功，重力势能变化了__________J。（g取10m/s2）
第3节 动能与势能
【阅读指导】
1、 运动状态 状态 标2、物体的重量和它的高度的乘积 3、（1）重力所做的功均为WG＝mgH （2） 物体重力势能减少了。减少量均为mgH （3）重力做功重力势能减少 重力做了多少功，重力势能就减少多少。*（4）能 可以将d曲面分成很多小的斜面，在每个小斜面上，物体运动过程中重力做的功都为mg△h，重力做的总功就为mgH； 4. 正值 零 负值
【堂练习】
1、2.5J 0.9J 2、2:1 3、1:3 1、BD 2、AC 3、ABD 4、750 500 250 250