《高考物理一轮总复习 第五章 机械能及其守恒定律 第15讲 动能定理及其应用课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理一轮总复习 第五章 机械能及其守恒定律 第15讲 动能定理及其应用课件（55页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、机械能及其守恒定律第第 五五 章章第第1515讲动能定理及其应用讲动能定理及其应用考纲要求考情分析命题趋势1.对动能定理的理解2动能定理的应用3动能定理与图象结合的问题2016全国卷，212015海南卷，42015天津卷，102014全国卷，162013全国卷，24动能定理是力学的重要规律之一，对求解涉及位移的过程问题非常简便，在高考中也有很重要的地位栏目导航板板 块块 一一板板 块块 二二板板 块块 三三板板 块块 四四1动能(1)定义：物体由于_而具有的能(2)公式：Ek_.(3)单位：_，1 J1 Nm1 kgm2/s2.(4)标矢性：动能是_，只有正值，动能与速度方向_.(5)动能的变
2、化：物体_与_之差，即Ek_.考点动能定理及其应用运动运动焦耳焦耳标量标量无关无关末动能末动能初动能初动能2动能定理(1)内容：在一个过程中合力对物体所做的功，等于物体在这个过程中_.(2)表达式：WEkEk2Ek1_.(3)物理意义：_的功是物体动能变化的量度(4)适用条件动能定理既适用于直线运动，也适用于_.既适用于恒力做功，也适用于_做功力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以_作用动能的变化动能的变化合力合力曲线运动曲线运动变力变力分阶段分阶段1请判断下列表述是否正确，对不正确的表述，请说明原因(1)动能是机械能的一种表现形式，凡是运动的物体都具有动能()(2)一定质量的物体动能变
3、化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化()(3)动能不变的物体，一定处于平衡状态()解析：速度是矢量，动能是标量，动能不变的物体，速度的方向可能发生变化 (4)做自由落体运动的物体，动能与下落距离的二次方成正比()(5)如果物体所受的合外力为零，那么，合外力对物体做的功一定为零()(6)物体在合外力作用下做变速运动，动能一定变化()解析：变速运动可能仅仅是速度的方向发生变化，此时动能可能不变(7)物体的动能不变，所受的合外力必定为0.()解析：物体动能不变，所受的合外力不一定为0，比如匀速圆周运动 2(多选)(对动能定理的理解)关于动能定理的表达式WEk2Ek1，下列说法正确的是()
4、A公式中的W为不包含重力的其他力做的总功B公式中的W为包含重力在内的所有力做的功，也可通过以下两种方式计算，先求每个力的功，再求功的代数和或先求合力再求合力的功C公式中的Ek2Ek1为动能的增量，当W0时动能增加，当W0时，动能减少D动能定理适用于直线运动，但不适用于曲线运动，适用于恒力做功，但不适用于变力做功BC B 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、磁场力或其他力一对动能定理的理解 3动能定理中涉及的物理量有F、l、m、v、W、Ek等，在处理含有上述物理量的
5、问题时，优先考虑使用动能定理4若过程包含了几个运动性质不同的分过程，既可以分段考虑，也可以整个过程考虑5适用范围：直线运动、曲线运动、恒力做功、变力做功、各个力同时做功、分段做功均可用动能定理应用动能定理解题应抓好“两状态一过程”“两状态”即明确研究对象的始、末状态的速度或动能情况，“一过程”即明确研究过程，确定这一过程研究对象的受力情况和位置变化或位移信息高中阶段动能定理中的位移和速度应以地面或相对地面静止的物体为参考系例1(多选)一块长木板B放在光滑的水平面上，在B上放一物体A，现以恒定的外力拉B，由于A、B间摩擦力的作用，A将在B上滑动，以地面为参考系，A、B都向前移动一段距离在此过程中
6、()A外力F做的功等于A和B动能的增量BB对A的摩擦力所做的功，等于A的动能增量CA对B的摩擦力所做的功，等于B对A的摩擦力所做的功D外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和BD 解析：A物体所受的合外力等于B对A的摩擦力，对A物体运用动能定理，则有B对A的摩擦力所做的功等于A的动能的增量，即B对；A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等、方向相反但是由于A在B上滑动，A、B相对地的位移不等，故二者做功不等，C错；对B应用动能定理WFEkBWFf就是外力F对B做的功，等于B的动能增量与B克服摩擦力所做的功之和，D对；由前述讨论知B克服摩擦力所做的功与A
7、的动能增量(等于B对A的摩擦力所做的功)不等，故A错二动能定理的应用 应用动能定理解题步骤注意事项(1)动能定理往往用于单个物体的运动过程，由于不涉及加速度及时间，比动力学研究方法要简便(2)动能定理表达式是一个标量式，在某个方向上应用动能定理没有任何依据(3)应用动能定理时，必须明确各力做功的正、负当一个力做负功时，可设物体克服该力做功为W，将该力做功表达为W，也可以直接用字母W表示该力做功，使其字母本身含有负号例2(2017河北唐山模拟)如图所示装置由AB、BC、CD三段轨道组成，轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接，其中轨道AB、CD段是光滑的，水平轨道BC的长度x5 m，轨道CD足够长且倾
8、角37，A、D两点离轨道BC的高度分别为h14.30 m、h21.35 m现让质量为m的小滑块(可视为质点)自A点由静止释放已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数0.5，重力加速度g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.求：(1)小滑块第一次到达D点时的速度大小；(2)小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔；(3)小滑块最终停止的位置距B点的距离思维导引重力做功与路径无关，摩擦力做功与路径有关(3)对小滑块运动全过程应用动能定理，设小滑块在水平轨道上运动的总路程为x总有mgh1mgx总将h1、代入得x总8.6 m，故小滑块最终停止的位置距B点的距离为2xx总1.4 m.答案：
9、(1)3 m/s(2)2 s(3)1.4 m解决物理图象问题的基本步骤(1)观察题目给出的图象，弄清纵坐标、横坐标所对应的物理量及图线所表示的物理意义(2)根据物理规律推导出纵坐标与横坐标所对应的物理量间的函数关系式(3)将推导出的物理规律与数学上与之相对应的标准函数关系式相对比，找出图线的斜率、截距、图线的交点，图线下的面积所对应的物理意义，分析解答问题或者利用函数图线上的特定值代入函数关系式求物理量三动能定理与图象结合问题图象所围“面积”的意义(1)vt图：由公式xvt可知，vt图线与坐标轴围成的面积表示物体的位移(2)at图：由公式vat可知，at图线与坐标轴围成的面积表示物体速度的变化
10、量(3)Fx图：由公式WFx可知，Fx图线与坐标轴围成的面积表示力所做的功(4)Pt图：由公式WPt可知，Pt图线与坐标轴围成的面积表示力所做的功例3(2017湖北黄石调研)用传感器研究质量为2 kg的物体由静止开始做直线运动的规律时，在计算机上得到06 s内物体的加速度随时间变化的关系如图所示下列说法正确的是()A06 s内物体先向正方向运动，后向负方向运动B06 s内物体在4 s时的速度最大C物体在24 s内速度不变D04 s内合力对物体做的功等于06 s内合力做的功D1圆周运动属于曲线运动，若只涉及位移和速度而不涉及时间，应优先考虑用动能定理列式求解2用动能定理解题，关键是对研究对象进行
11、准确的受力分析及运动过程分析，并画出物体运动过程的草图，让草图帮助我们理解物理过程和各量关系四动能定理与圆周运动结合问题动能定理在圆周运动中的应用竖直面内圆周运动经常考查最高点和最低点，最高点的速度和最低点的速度可以通过动能定理联系起来，所以竖直面内的圆周运动，经常和动能定理联系应用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
12、或摩擦力做的功等于力的大小与路程的乘积五用动能定理解决多过程问题答案： (1)8 J(2)2 m(3)5 m/s1(2017浙江绍兴诊断)一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用此后，该质点的动能不可能()A一直增大B先逐渐减小至零，再逐渐增大C先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小D先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大C 解析：当恒力的方向与运动方向相同时，质点做匀加速运动，这时动能一直增加，A正确，当恒力的方向与运动方向相反时，质点先减速到零，再反向加速运动，此时动能先减小到零，再逐渐增加，B正确，当力的方向与运动方向不在一条直线上，而成锐角时，力对质点做正功，根据动能定理，动
13、能一直增加，当力的方向与运动方向成钝角时，力对质点做负功，动能减小，当力的方向与速度方向垂直时，速度达到最小值，接下来力的方向与速度方向又成锐角，动能又会增加，如斜上抛运动，因此D正确，由于只有这几种可能，因此C错误2(多选)(2016广东名校联考)将质量为m的小球在距地面高度为h处抛出，抛出时的速度大小为v0，小球落到地面时的速度大小为2v0，若小球受到的空气阻力不能忽略，则对于小球下落的整个过程，下面说法中正确的是()A小球克服空气阻力做的功小于mghB重力对小球做的功等于mghC合外力对小球做的功小于mvD重力做的功等于动能的增加量AB 解析：拉动物体的力为变力，故A错；缓慢运动可认为速
14、度为0，由动能定理得WFmgR0，所以WFmgR，故D对，B、C错D AC 答题送检来自阅卷名师报告规范答题1(2017山西太原诊断)打桩机是利用冲击力将桩贯入地层的桩工机械某同学对打桩机的工作原理产生了兴趣他构建了一个打桩机的简易模型，如图甲所示他设想，用恒定大小的拉力F拉动绳端B，使物体从A点(与钉子接触处)由静止开始运动，上升一段高度后撒去F，物体运动到最高点后自由下落并撞击钉子，将钉子打入一定深度按此模型分析，若物体质量m1 kg，上升了1 m高度时撤去拉力，撤去拉力前物体的动能Ek与上升高度h的关系图象如图乙所示(g取10 m/s2，不计空气阻力)答案： (1)120 W(2)0.02 m(1)求物体P与传送带之间的动摩擦因数(2)若在A处给P一个竖直向下的初速度v0，物体P从传送带右端水平飞出，落在地面上的D点，求OD的大小(3)若传送带驱动轮顺时针转动，带动传送带以速度v匀速运动再把物体P从A处由静止释放，物体P落在地面上设着地点与O点的距离为x，求出x可能的范围课时达标
