《2019版高考物理总复习第五章机械能基础课2动能动能定理课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019版高考物理总复习第五章机械能基础课2动能动能定理课件（44页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、基础课2 动能 动能定理动动能1.定义：物体由于而具有的能叫动动能。2.公式：Ek。3.单位：，1 J1 Nm1 kgm2/s2。4.矢标性：动动能是 ，只有正值值。5.状态量：动动能是 ，因为为v是瞬时时速度。知识识排查查运动动焦耳标标量状态态量动动能定理1.内容：力在一个过过程中对对物体做的功，等于物体在这这个过过程中。2.表达式：W或WEk2Ek1。3.物理意义： 的功是物体动动能变变化的量度。动动能的变变化合外力4.适用条件(1)动动能定理既适用于直线线运动动，也适用于。(2)既适用于恒力做功，也适用于。(3)力可以是各种性质质的力，既可以同时时作用，也可以。5.应用动能定理解决的典型
2、问题大致分为两种(1)单单一物体的单单一过过程或者某一过过程；(2)单单一物体的多个过过程。动动能定理由于不涉及加速度和时时间间，比动动力学研究方法要简简便。曲线线运动动变变力做功间间断作用1.思考判断(1)一定质质量的物体动动能变变化时时，速度一定变变化，但速度变变化时时，动动能不一定变变化。( )(2)动动能不变变的物体一定处处于平衡状态态。( )(3)如果物体所受的合外力不为为零，那么合外力对对物体做功一定不为为零。( )答案 (1) (2) (3)小题题速练练2.(2016四川理综，1)韩晓鹏韩晓鹏 是我国首位在冬奥会雪上项项目夺夺冠的运动员动员 。他在一次自由式滑雪空中技巧比赛赛中沿
3、“助滑区”保持同一姿态态下滑了一段距离，重力对对他做功1 900 J，他克服阻力做功100 J。韩晓鹏韩晓鹏 在此过过程中( )A.动动能增加了1 900 JB.动动能增加了2 000 JC.重力势势能减小了1 900 J D.重力势势能减小了2 000 J解析 由题可得，重力做功WG1 900 J，则重力势能减少1 900 J ，故选项C正确，D错误；由动能定理得，WGWfEk，克服阻力做功Wf100 J，则动能增加1 800 J，故选项A、B错误。答案 C对动能定理的理解及应用1.对“外力”的两点理解(1)“外力”指的是合外力，可以是重力、弹弹力、摩擦力、电电场场力、磁场场力或其他力，它们
4、们可以同时时作用，也可以不同时时作用。(2)“外力”既可以是恒力，也可以是变变力。2.公式W合Ek中“”体现的三个关系1.(2017广东六校联考)北京获获得2022年冬奥会举办权举办权 ，冰壶壶是冬奥会的比赛项赛项 目。将一个冰壶壶以一定初速度推出后将运动动一段距离停下来。换换一个材料相同、质质量更大的冰壶壶，以相同的初速度推出后，冰壶壶运动动的距离将( )A.不变变 B.变变小C.变变大 D.无法判断答案 A2. (多选)如图图1所示，电电梯质质量为为M，在它的水平地板上放置一质质量为为m的物体。电电梯在钢钢索的拉力作用下竖竖直向上加速运动动，当电电梯的速度由v1增加到v2时时，上升高度为为
5、H，则则在这这个过过程中，下列说说法或表达式正确的是( )图图1答案 CD3.如图图2所示，小物块块从倾倾角为为的倾倾斜轨轨道上A点由静止释释放滑下，最终终停在水平轨轨道上的B点，小物块块与水平轨轨道、倾倾斜轨轨道之间间的动动摩擦因数均相同，A、B两点的连线连线 与水平方向的夹夹角为为，不计计物块块在轨轨道转转折时时的机械能损损失，则动则动 摩擦因数为为( )A.tan B.tan C.tan() D.tan()图图2答案 B应用动能定理求解多过程问题1.首先需要建立运动动模型，选择选择 合适的研究过过程能使问题问题 得以简简化。当物体的运动过动过 程包含几个运动动性质质不同的子过过程时时，可
6、以选择选择 一个、几个或全部子过过程作为为研究过过程。2.当选择选择 全部子过过程作为为研究过过程，涉及重力、大小恒定的阻力或摩擦力做功时时，要注意运用它们们的做功特点：(1)重力的功取决于物体的初、末位置，与路径无关；(2)大小恒定的阻力或摩擦力的功等于力的大小与路程的乘积积。3.专专注过过程与过过程的连连接状态态的受力特征与运动动特征(比如：速度、加速度或位移)。4.列整体(或分过过程)的动动能定理方程。【典例】 如图3所示，倾角45的粗糙平直导轨AB与半径为R的光滑圆环轨道相切，切点为B，整个轨道处在竖直平面内。一质量为m的小滑块(可以看作质点)从导轨上离地面高为h3R的D处无初速度下滑
7、进入圆环轨道。接着小滑块从圆环最高点C水平飞出，恰好击中导轨上与圆心O等高的P点，不计空气阻力，已知重力加速度为g。求：(1)滑块块运动动到圆环圆环 最高点C时时的速度大小；(2)滑块块运动动到圆环圆环 最低点时对圆环轨时对圆环轨 道压压力的大小；(3)滑块块在斜面轨轨道BD间间运动动的过过程中克服摩擦力做的功。图图3解析 (1)小滑块从C点飞出来做平抛运动，水平速度为v0。(2)小滑块在最低点时速度为v，由动能定理得在最低点由牛顿第二定律得解得FN6mg由牛顿第三定律得FN6mg(3)从D到最低点过程中，设DB过程中克服摩擦阻力做功Wf，由动能定理得【拓展延伸1】 在【典例】中，若小滑块刚块
8、刚 好能过过C点，求滑块块与轨轨道AB间间的动动摩擦因数。解析 小滑块刚好能过C点，则在C点由牛顿第二定律得小滑块由D至C过程，由动能定理得【拓展延伸2】 在【典例】中的滑块块从轨轨道的P点由静止释释放，滑块块与粗糙导轨间导轨间 的动动摩擦因数为为，求滑块块整个运动过动过 程中在AB轨轨道上通过过的总总路程。解析 滑块在P点释放，滑块将在两轨道间做往返运动，当滑块到达B点时的速度为零后滑块将只在圆弧轨道上运动，故全过程由动能定理得mgsPBsin mgcos s0由几何关系得sPBR应用动能定理解题的基本思路1.如图图4所示，质质量为为m的小球，从离地面H高处处从静止开始释释放，落到地面后继续
9、继续 陷入泥中h深度而停止，设设小球受到空气阻力为为f，重力加速度为为g，则则下列说说法正确的是( )图图4答案 C2.如图图5所示，水平桌面上的轻质弹轻质弹 簧左端固定，右端与静止在O点质质量为为m1 kg的小物块块接触而不连连接，此时弹时弹 簧无形变变。现对现对 小物块块施加F10 N水平向左的恒力，使其由静止开始向左运动动。小物块块在向左运动动到A点前某处处速度最大时时，弹弹簧的弹弹力为为6 N，运动动到A点时时撤去推力F，小物块块最终终运动动到B点静止。图图中OA0.8 m，OB0.2 m，重力加速度取g10 m/s2。求小物块块：(1)与桌面间间的动动摩擦因数；(2)向右运动过动过
10、程中经过经过 O点的速度； (3)向左运动动的过过程中弹弹簧的最大压缩压缩 量。图图5解析 (1)小物块速度达到最大时，加速度为零。(3)弹簧最大压缩量为xmax，对小物块运动的全过程，根据动能定理得FxOAFf(2xmaxxOB)0，代入数值得xmax0.9 m。答案 (1)0.4 (2)1.26 m/s (3)0.9 m(2)设向右运动通过O点时的速度为v0，从OB，1.解决物理图象问题的基本步骤(1)观观察题题目给给出的图图象，弄清纵纵坐标标、横坐标标所对应对应 的物理量及图线图线 所表示的物理意义义。(2)根据物理规规律推导导出纵纵坐标标与横坐标标所对应对应 的物理量间间的函数关系式。
11、(3)将推导导出的物理规规律与数学上与之相对应对应 的标标准函数关系式相对对比，找出图线图线 的斜率、截距、图线图线 的交点、图线图线下方的面积积所对应对应 的物理意义义，根据对应对应 关系列式解答问问题题。动能定理与图象结合的问题2.四类图象所围“面积”的含义1.用水平力F拉一物体，使物体在水平地面上由静止开始做匀加速直线线运动动，t1时时刻撤去拉力F，物体做匀减速直线线运动动，到t2时时刻停止，其速度时时间图间图 象如图图6所示，且，若拉力F做的功为为W1，平均功率为为P1；物体克服摩擦阻力Ff做的功为为W2，平均功率为为P2，则则下列选项选项 正确的是( )A.W1W2，F2Ff B.W
12、1W2，F2FfC.P12Ff D.P1P2，F2Ff图图6答案 B2.(2017江苏单科，3)一小物块块沿斜面向上滑动动，然后滑回到原处处。物块块初动动能为为Ek0，与斜面间间的动动摩擦因数不变变，则该过则该过 程中，物块块的动动能Ek与位移x关系的图线图线 是( )解析 设斜面的倾角为，物块与斜面间的动摩擦因数为，物块质量为m，小物块沿斜面向上滑动过程，由动能定理得，(mgsin mgcos )xEkEk0，即EkEk0(mgsin mgcos )x；设小物块滑到最高点的距离为L，小物块沿斜面滑动全过程由能量守恒定律得，EkEk0mgxsin mgcos (2Lx)(Ek02mgLcos
13、)(mgsin mgcos )x，故选项C正确。答案 C3.(2017甘肃模拟)如图图7甲所示，一质质量为为4 kg的物体静止在水平地面上，让让物体在随位移均匀减小的水平推力F作用下开始运动动，推力F随位移x变变化的关系如图图乙所示，已知物体与地面间间的动动摩擦因数0.5，(取g10 m/s2)，则则下列说说法正确的是( )图图7答案 B动动能定理的综综合应应用细心审题、规范答题能力的培养物理计计算题历题历 来是高考拉分题题，试题综试题综 合性强，涉及物理过过程较较多，所给给物理情境较较复杂杂，物理模型较较模糊甚至很隐隐蔽，运用的物理规规律也较较多，对对考生的各项项能力要求很高，为为了在物理计
14、计算题题上得到理想的分值值，应应做到细细心审题审题 、用心析题题、规规范答题题。【例】 如图8所示，水平路面CD的右侧有一长度L12 m的木板。一物块放在木板的最右端，并随木板一起向左侧固定的平台运动，木板的上表面与平台等高。平台上表面AB的长度s3 m，光滑半圆轨道AFE竖直固定在平台上，圆轨道半径R0.4 m，最低点与平台AB相切于A点。当木板的左端与平台的距离L2 m时，木板与物块向左运动的速度v08 m/s。木板与平台的竖直壁碰撞后，木板立即停止运动，物块在木板上滑动并滑上平台。已知木板与路面间的动摩擦因数10.05，物块与木板的上表面及轨道AB间的动摩擦因数均为20.1，物块质量m1
15、 kg，取g10 m/s2。(1)求物块进块进 入圆轨圆轨 道时对轨时对轨 道上的A点的压压力；(2)判断物块块能否到达圆轨圆轨 道的最高点E。如果能，求物块块离开E点后在平台上的落点到A点的距离；如果不能，则说则说 明理由。图图8审题流程 第一步：把握过程，构建运动模型过过程1DC段木板、物块块共同向左减速运动动过过程2木板与BC碰撞后物块块在木板上匀减速运动动过过程3物块块滑到BA上物块块在BA上匀减速运动动过过程4光滑半圆轨圆轨 道上物块块做圆圆周运动动过过程5 可能从E点水平抛出规范解答解析 (1)设木板质量为M，物块随板运动撞击竖直壁BC时的速度为v1，设物块到A点时速度为v2，由动
16、能定理得解得FN140 N由牛顿第三定律知，物块对轨道A点的压力大小为140 N，方向竖直向下。(2)设物块能通过圆轨道的最高点，且在最高点处的速度为v3，由动能定理得解得x2.4 m。 答案 (1)140 N，方向竖竖直向下 (2)能 2.4 m【针对训练】 如图9是某同学的漫画中出现的装置，描述了一个“吃货”用来做“糖炒栗子”的“萌”事儿：将板栗在地面小平台上以一定的初速度经两个四分之一圆弧衔接而成的轨道，从最高点P飞出进入炒锅内，利用来回运动使其均匀受热。用质量为m10 g的小滑块代替栗子，借这套装置来研究一物理问题。设大小两个四分之一圆弧半径为2R和R，R0.8 m，小平台和圆弧均光滑。将过锅底的纵截面看作是两个斜面AB、CD和一段光滑圆弧组成，斜面动摩擦因数均为0.25，两斜面倾角均为
