《新课改瘦专用2020版高考物理一轮复习第五章第2节动能定理及其应用学案含解析201905273145》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新课改瘦专用2020版高考物理一轮复习第五章第2节动能定理及其应用学案含解析201905273145（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2节动能定理及其应用一、动能1定义：物体由于运动而具有的能量。2公式：Ekmv2。3单位：焦耳(J)，1 J1 Nm1 kgm2/s2。 4矢标性：动能是标量，只有正值。5相对性：由于速度具有相对性，所以动能的大小与参考系的选取有关。中学物理中，一般选取地面为参考系。二、动能定理1内容：力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。2表达式：Wmv22mv12。 3物理意义：合外力的功是物体动能变化的量度。深化理解(1)W0，物体的动能增加；WEk2，C正确，D错误。3应用动能定理分析合力做功及某个力做功问题(多选)如图所示，某人通过光滑滑轮将质量为m的物体，沿光滑斜面由静止
2、开始匀加速地由底端拉上斜面。物体上升的高度为h，到达斜面顶端的速度为v，则在此过程中()A物体所受的合力做功为mghmv2B物体所受的合力做功为mv2C人对物体做的功为mghD人对物体做的功大于mgh解析：选BD对物体应用动能定理可得W合W人mghmv2，故W人mghmv2，B、D选项正确。名师微点1动能与动能的变化的区别(1)动能与动能的变化是两个不同的概念，动能是状态量，动能的变化是过程量。(2)动能没有负值，而动能变化量有正负之分。Ek0表示物体的动能增加，Ek0表示物体的动能减少。2对动能定理的理解(1)做功的过程就是能量转化的过程，动能定理表达式中“”的意义是一种因果关系在数值上相等
3、的符号。(2)动能定理中的“力”指物体受到的所有力，既包括重力、弹力、摩擦力，也包括电场力、磁场力或其他力，功则为合力所做的总功。考点二动能定理的应用师生共研类1应用动能定理的流程2应用动能定理的注意事项(1)动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系的，一般以地面或相对地面静止的物体为参考系。(2)应用动能定理的关键在于对研究对象进行准确的受力分析及运动过程分析，并画出运动过程的草图，借助草图理解物理过程之间的关系。(3)当物体的运动包含多个不同过程时，可分段应用动能定理求解；当所求解的问题不涉及中间的速度时，也可以全过程应用动能定理求解，这样更简便。(4)列动能定理方程时，必须明确各力
4、做功的正、负，确实难以判断的先假定为正功，最后根据结果加以检验。典例(2017上海高考)如图，与水平面夹角37的斜面和半径R0.4 m的光滑圆轨道相切于B点，且固定于竖直平面内。滑块从斜面上的A点由静止释放，经B点后沿圆轨道运动，通过最高点C时轨道对滑块的弹力为零。已知滑块与斜面间动摩擦因数0.25。(g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)求：(1)滑块在C点的速度大小vC；(2)滑块在B点的速度大小vB；(3)A、B两点间的高度差h。解析(1)在C点滑块竖直方向所受合力提供向心力mg解得vC2 m/s。(2)对BC过程：滑块机械能守恒mvB2mvC2mgR(1cos 3
5、7)解得vB4.29 m/s。(3)滑块在AB的过程，利用动能定理：mghmgcos 37mvB20代入数据解得h1.38 m。答案(1)2 m/s(2)4.29 m/s(3)1.38 m延伸思考(1)求A、B两点间的高度差h时，试以滑块从ABC的过程，应用动能定理求解。(2)若斜面是光滑的，滑块通过最高点C时轨道对滑块的弹力为零，则A、B间的高度差h为多大？提示：(1) 滑块从ABC，由动能定理得mghmgcos 37mg(RRcos 37)mvC20，代入数据求得h1.38 m。(2)由动能定理得mghmg(RRcos 37)mvC20，代入数据求得h0.92 m。一题悟通例题及延伸思考旨
6、在让考生清楚：(1)运用动能定理解决问题时，选择合适的研究过程能使问题得以简化。当物体的运动过程包含几个运动性质不同的子过程时，可以选择一个、几个或全部子过程作为研究过程。(2)当选择全部子过程作为研究过程，涉及重力、大小恒定的阻力或摩擦力做功时，要注意运用它们的功能特点：重力做的功取决于物体的初、末位置，与路径无关；大小恒定的阻力或摩擦力做的功等于力的大小与路程的乘积。题点全练1多过程直线运动问题如图所示，固定斜面倾角为，整个斜面分为AB、BC两段，且1.5ABBC。小物块P(可视为质点)与AB、BC两段斜面之间的动摩擦因数分别为1、2。已知P由静止开始从A点释放，恰好能滑动到C点而停下，那
7、么、1、2间应满足的关系式是()Atan Btan Ctan 212 Dtan 221解析：选AP由A点释放后受重力、支持力、滑动摩擦力，设斜面AC长为L，P由A点释放，恰好能滑动到C点而停下，由动能定理得mgLsin 1mgcos L2mgcos L0，解得tan ，A正确。2直线、圆周、平抛运动的多过程组合问题(多选)如图所示，一遥控电动赛车(可视为质点)从A点由静止以恒定的功率沿水平地面向右加速运动，当到达固定在竖直面内的光滑半圆轨道最低点B时关闭发动机，由于惯性，赛车继续沿半圆轨道运动，并恰好能通过最高点C(BC为半圆轨道的竖直直径)。已知赛车的质量为m，半圆轨道的半径为R，A、B两点
8、间的距离为1.5R，赛车在地面上运动时受到的阻力大小恒为mg。不计空气阻力，重力加速度为g。下列判断正确的是()A赛车通过C点后落回地面的位置到B点的距离为2RB赛车通过B点时的速度大小为2C赛车从A点运动到B点的过程中，其电动机所做的功为D要使赛车能滑过B点并沿半圆轨道滑回地面，其电动机所做的功W电需满足的条件为W电解析：选AD赛车恰好通过C点，由mgm，可得vC，赛车离开C点后做平抛运动，落点位置到B点的距离xvC 2R，选项A正确。由B点到C点的过程，应用动能定理得：mg2RmvC2mvB2，可得：vB，选项B错误。由A点到B点的过程，应用动能定理可得：W电mg1.5RmvB2，可计算得
9、出电动机做的功W电3mgR，选项C错误。当赛车刚好运动到B点时，电动机做的功为W电1，由动能定理得：W电1mg1.5R0，W电1mgR；当赛车刚好运动到与圆心等高位置的过程中，电动机做的功为W电2，由动能定理得：W电2mg1.5RmgR0，则W电2mgR；故要使赛车滑过B点并沿半圆轨道滑回地面，其电动机所做的功W电需满足的条件W电，选项D正确。3动能定理应用于多过程往复运动问题如图所示，竖直固定放置的斜面DE与一光滑的圆弧轨道ABC相切，C为切点，圆弧轨道的半径为R，斜面的倾角为。现有一质量为m的滑块从D点无初速下滑，滑块可在斜面和圆弧轨道之间做往复运动。已知圆弧轨道的圆心O与A、D在同一水平面上，滑块与斜面间的动摩擦因数为，求：(1)滑块第一次滑至左侧圆弧上时距A点的最小高度差h；(2)滑块在斜面上能通过的最大路程s。解析：(1)滑块从D到达左侧最高点F经历DC、CB、BF三个过程，现以DF整个过程为研究过程，运用动能定
