《浙江专版2019版高考物理大一轮复习第五章机械能守恒定律第2课时动能和动能定理及应用课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浙江专版2019版高考物理大一轮复习第五章机械能守恒定律第2课时动能和动能定理及应用课件（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2课时 动能和动能定理及应用,一、动能 1.定义：物体由于_而具有的能叫动能。 2.公式：Ek _ 。 3.单位： _ ，1 J1 Nm1 kgm2/s2。 4.矢标性：动能是_ ，只有正值。 5.状态量：动能是_ ，因为v是瞬时速度。,运动,焦耳,标量,状态量,二、动能定理 1.内容：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中_。 2.表达式：W_或WEk2Ek1。 3.物理意义：_的功是物体动能变化的量度。 4.适用条件 (1)动能定理既适用于直线运动，也适用于_。 (2)既适用于恒力做功，也适用于_。 (3)力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以_。,动能的变化,合外力,曲
2、线运动,变力做功,不同时作用,【思考判断】 1.物体的动能不变，所受合外力一定为零( ) 2.物体在合外力作用下做变速运动，动能一定变化( ) 3.动能不变的物体，一定处于平衡状态( ) 4.一定质量的物体动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化( ) 5.如果物体所受的合外力为零，那么合外力对物体做功一定为零( ) 6.做自由落体运动的物体，动能与时间的二次方成正比( ),考点一 动能 动能定理(d/d),要点突破 1.对动能定理的三点理解,(1)做功的过程就是能量转化的过程，动能定理表达式中的“”的意义是一种因果关系在数值上相等的符号，它并不意味着“功就是动能增量”，也不意味
3、着“功转变成了动能”，而是意味着“功引起物体动能的变化”。 (2)动能定理叙述中所说的“外力”，既可以是重力、弹力、摩擦力，也可以是电场力、磁场力或其他力。 (3)合外力对物体做正功，物体的动能增加；合外力对物体做负功，物体的动能减少；合外力对物体不做功，物体的动能不变。,2.应用动能定理解决问题的步骤,(1)选取研究对象，明确它的运动过程。 (2)分析研究对象的受力情况和各力的做功情况，然后求各个外力做功的代数和。 受哪些力各力是否做功做正功还是负功做多少功 (3)明确物体始末状态的动能Ek1和Ek2。 (4)列出动能定理的方程W合Ek2Ek1及其他必要的解题方程，进行求解。,典例剖析 【例
4、1】 在平直公路上，汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达到vmax后立即关闭发动机直到停止，汽车的速度时间图象如图所示。设汽车的牵引力为F，摩擦力为Ff，全过程中牵引力做功W1，克服摩擦力做功W2。以下判断中正确的是( ),A.FFf13 B.FFf31 C.W1W211 D.W1W213,答案 C,答案 D,针对训练 1.关于运动物体所受的合力、合力做的功、物体动能的变化，下列说法正确的是( ),A.运动物体所受的合力不为零，合力必做功，物体的动能肯定要变化 B.运动物体所受的合力为零，则物体的动能肯定不变 C.运动物体的动能保持不变，则该物体所受合力一定为零 D.运动物体所受合力不为零，则
5、该物体一定做变速运动，其动能要变化,解析 关于运动物体所受的合力、合力做的功、物体动能的变化三者之间的关系有下列三个要点。 (1)若运动物体所受合力为零，则合力不做功(或物体所受外力做功的代数和必为零)，物体的动能绝对不会发生变化。 (2)物体所受合力不为零，物体必做变速运动，但合力不一定做功，合力不做功，则物体动能不变化。 (3)物体的动能不变，一方面表明物体所受的合力不做功；同时表明物体的速率不变(速度的方向可以不断改变，此时物体所受的合力只是用来改变速度方向，产生向心加速度，如匀速圆周运动)。 根据上述三个要点不难判断，本题只有选项B是正确的。 答案 B,2.人用手托着质量为m的物体，从
6、静止开始沿水平方向运动，前进距离s后，速度为v(物体与手始终相对静止)，物体与人手掌之间的动摩擦因数为，则人对物体做的功为( ),答案 D,考点二 动能定理的应用(d/d),要点突破 1.动能定理适用于直线运动，也可用于曲线运动；动能定理适用于恒力做功，也可用于变力做功；动能定理可分段处理，也可整过程处理。 2.解决多过程问题应优先考虑应用动能定理(或功能关系)，从而使问题得到简化。能解决的几个典型问题如下： (1)不涉及加速度、时间的多过程问题。 (2)有多个物理过程且不需要研究整个过程中的中间状态的问题。 (3)变力做功的问题。,典例剖析 【例1】 (2017嘉兴模拟)张伟同学参加学校运动
7、会立定跳远项目比赛，起跳直至着地过程如图所示，测量得到比赛成绩是2.5 m，目测空中脚离地最大高度约0.8 m，忽略空气阻力，则起跳过程该同学所做功最接近( ),A.65 J B.750 J C.1 025 J D.1 650 J,答案 B,【例2】 (2015浙江10月学考)如图所示是公路上的“避险车道”，车道表面是粗糙的碎石，其作用是供下坡的汽车在刹车失灵的情况下避险。质量m2.0103 kg的汽车沿下坡行驶，当驾驶员发现刹车失灵的同时发动机失去动力，此时速度表示数v136 km/h，汽车继续沿下坡匀加速直行l350 m、下降高度h50 m时到达“避险车道”，此时速度表示数v272 km/
8、h。,(1)求从发现刹车失灵至到达“避险车道”这一过程汽车动能的变化量； (2)求汽车在下坡过程中所受的阻力；(g取10 m/s2) (3)若“避险车道”与水平面间的夹角为17，汽车在“避险车道”受到的阻力是在下坡公路上的3倍，求汽车在“避险车道”上运动的最大位移(sin 170.3)。,答案 (1)3.0105 J (2)2103 N (3)33.3 m,【方法总结】 应用动能定理求解多过程问题的基本思路 (1)弄清物体的运动由哪些过程组成。 (2)分析每个过程中物体的受力情况。 (3)各个力做功有何特点，对动能的变化有无影响。 (4)从总体上把握全过程，表达出总功，找出初、末状态的动能。
9、(5)对所研究的全过程运用动能定理列方程。,答案 A,2.如图所示，摩托车做特技表演时，以v010.0 m/s的初速度冲向高台，然后从高台水平飞出。若摩托车冲向高台的过程以P4.0 kW的额定功率行驶，冲到高台上所用时间t3.0 s，人和车的总质量m1.8102 kg，台高h5.0 m，摩托车的落地点到高台的水平距离x10.0 m。不计空气阻力，取g10 m/s2。求：,(1)摩托车从高台飞出到落地所用时间； (2)摩托车落地时速度的大小； (3)摩托车冲上高台过程中克服阻力所做的功。,3.如图所示，在竖直平面内固定一半径R为2 m、圆心角为120的光滑圆弧轨道BEC，其中点E是最低点。在B、
10、C两端平滑、对称地连接AB、CD两段粗糙直轨道，直轨道上端A、D与最低点E之间的高度差h均为2.5 m。现将质量为 0.01 kg 的小物块由A点静止释放，物块与直轨道间的动摩擦因数均为0.25，取g10 m/s2。求：,(1)小物块从静止释放到第一次过E点时重力做的功； (2)小物块第一次通过E点时的动能大小； (3)小物块在E点时受到支持力的最小值。,答案 (1)0.25 J (2)0.23 J (3)0.2 N,1.在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出，不计空气阻力，则落在同一水平地面时的速度大小( ),A.一样大 B.水平抛的最大 C.斜向上抛的最大 D.
11、斜向下抛的最大,答案 A,2.如图所示，木盒中固定一质量为m的砝码，木盒和砝码在桌面上以一定的初速度一起滑行一段距离后停止。现拿走砝码，而持续加一个竖直向下的恒力F(Fmg)，若其他条件不变，则木盒滑行的距离( ),A.不变 B.变小 C.变大 D.变大变小均可能,答案 B,3.质量为m2 kg的物体，在光滑水平面上以v16 m/s的速度匀速向西运动，若有一个大小为8 N、方向向北的恒力F作用于物体，在t2 s内物体的动能增加了( ),A.28 J B.64 J C.32 J D.36 J,答案 B,4.如图所示，一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平拉力F的作用下，从平衡位置
12、P点很缓慢地移动到Q点，则力F所做的功为( ),A.mglcos B.mgl(1cos ) C.Flsin D.Fl,解析 小球从P点移到Q点时，受重力、绳子的拉力和水平拉力F，由受力平衡知Fmgtan ，随的增大，F也增大，故F是变力，因此不能直接用公式WFlcos 求解。 从P缓慢拉到Q，由动能定理得WFmgl(1cos )0(小球缓慢移动，速度可视为大小不变)，即WFmgl(1cos )。 答案 B,5.(2017宁波模拟)如图所示，粗糙的AB水平面与竖直平面内的光滑弯曲轨道BC在B点相接。一小物块从AB上的D点以初速度v08 m/s出发向B点滑行，DB长为L12 m，小物块与水平面间的动摩擦因数0.2，g取10 m/s2，求：,(1)小物块滑到B点时的速度大小vB； (2)小物块沿弯曲轨道上滑的最大高度h。,答案 (1)4 m/s (2)0.8 m,
