《南方新高考高考物理大一轮复习 专题五 机械能 第2讲 动能、动能定理课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《南方新高考高考物理大一轮复习 专题五 机械能 第2讲 动能、动能定理课件（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2讲 动能、动能定理一、动能运动1.概念：物体由于_而具有的能叫动能.2.公式：Ek_.12mv23.单位：焦耳，1 J1_.kg m2s2 4.性质：动能是标量，是状态量，与 v 瞬时对应，具有相对性，大小与参考系的选择_.有关二、动能定理动能1.内容：合外力对物体所做的功等于物体_的变化量.3.注意事项(1)合外力的功，是指物体所受的所有力在某一过程中所做功的代数和.(2)位移和速度必须相对于同一个参考系，一般以地面为参考系.4.适用条件曲线运动变力做功(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_.
2、不同时作用【基础检测】(多选)关于动能定理的表达式 WEk2Ek1，下列说法正确的是()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外力再求合外力的功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答案：BC考点 1 对动能定理的理解重点归纳1.对“外力”的两点理解(1)“外力”指的是合力，重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力或其他力，它们可以同时作用，也可以不同时作用
3、.(2)既可以是恒力，也可以是变力.2.“”体现的二个关系典例剖析例 1：如图 5-2-1 所示，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 都向前移动了一段距离.在此过程中()A.外力 F 做的功等于 A 和 B 动能的增量B.B 对 A 的摩擦力所做的功，等于 A 的动能增量C.A 对 B 的摩擦力所做的功，等于 B 对 A图 5-2-1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
4、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 正确；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 对地的位移不等，故二者做功不相等，C 错误；对B 应用动能定理， WF EkB，即 WFEkB 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 错误；由前述讨论知 B 克服摩擦力所做的功与 A 的动能增量(等于 B 对 A 的摩擦力所做的功)不等，故 A 错误.答案：B【考点练透】1.如图 5-2-2 所示，质量相同的物体分别自斜面 AC 和 BC的顶端由静止开
5、始下滑，物体与斜面间的动摩擦因数都相同，物体滑到斜面底部 C 点时的动能分别为 Ek1和 Ek2，下滑过程中)克服摩擦力所做的功分别为 W1 和 W2，则(图 5-2-2A. Ek1Ek2，W1W2B. Ek1Ek2，W1W2D. Ek1W2mgx，所以两种情解析：设斜面的倾角为，斜面的底边长为 x，则下滑过程中克服摩擦力做的功为 Wmgcos xcos 况下克服摩擦力做的功相等.又由于 B 的高度比 A 低，所以由动能定理可知 Ek1Ek2.故选 B.答案：B考点 2 动能定理的运用重点归纳1.动能定理中涉及的物理量有 F、s、m、v、W、Ek 等，在涉及含有上述物理量的问题时，可以考虑使用
6、动能定理.动能定理只需考虑过程中力做功的情况和初、末状态的动能，无需考虑运动状态的细节，所以运用动能定理解题，往往比用牛顿运动定律要简便.求解变力做功，曲线运动等问题时，应优先考虑用动能定理.2.动能定理是根据力在过程中做了多少功，导致动能变化了多少来列方程的，所以运用动能定理时要注意选定运动过程.典例剖析例 2：如图 5-2-3 所示，质量为 m 的滑块从 h 高处的 a 点沿倾斜轨道 ab 滑入水平轨道 bc(两轨道平滑连接)，滑块与倾斜轨道及水平轨道间的动摩擦因数相同.滑块在 a、c 两点时的速度大小均为 v、ab 长度与 bc 长度相等.空气阻力不计，则滑块从 a到 c 的运动过程中(
7、)图 5-2-3A.滑块的动能始终保持不变B.滑块在 bc 过程克服阻力做的功一定等于mgh2 解析：由题意知，在滑块从 b 运动到 c 的过程中，由于摩擦力做负功，动能在减少，所以 A 错误；从 a 到 c 的运动过程中，根据动能定理：mghWf0，可得全程克服阻力做功 Wfmgh，因在 ab 段、bc 段摩擦力做功不同，故滑块在 bc 过程克服阻力做的功一定不等于mgh2，所以B 错误；滑块对 ab 段轨道的正压力小于对 bc 段的正压力，故在 ab 段滑块克服摩擦力做的功小于在 bc 段克服摩擦力做的功，即从 a 到b 克服摩擦力 D 错误.答案：C【考点练透】2.如图 5-2-4 所示
8、，质量为 M0.2 kg 的木块放在水平台面上，台面比水平地面高出 h0.20 m，木块离平台的右端 L1.7 m.质量为 m0.10 M 的子弹以 v0180 m/s 的速度水平射向木块，当子弹以 v90 m/s 的速度水平射出时，木块的速度为v19 m/s(此过程作用时间极短，可认为木块的位移为零).若木块落到水平地面时与台面右端的水平距离为 l1.6 m，求(取g10 m/s2)：(1)木块对子弹所做的功 W1 和子弹对木块所做的功 W2.(2)木块与台面间的动摩擦因数.图 5-2-4解：(1)根据动能定理，木块对子弹所做的功为子弹对木块所做的功为(2)设木块离开台面时的速度为 v2，木
9、块在台面上滑行阶段对木块由动能定理，有联立解得0.50.模型 运用动能定理巧解往复运动问题在某些物体的运动中，其运动过程具有重复性、往返性，而在这一过程中，描述物体的物理量多数是变化的，而重复的次数又往往是无法确定的或者是无限性，求解这类问题时若运用牛顿运动定律及运动学公式将非常繁琐，甚至无法解出.由于动能定理只关心物体的初、末状态而不计运动过程的细节，所以用动能定理分析这类问题可使解题过程简化.例 3：(2016 年四川成都高三检测)如图 5-2-5 所示，斜面的倾角为，质量为 m 的滑块距挡板 P 的距离为 x0，滑块以初速度 v0 沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为，滑块所受摩擦力小
10、于重力沿斜面向下的分力.若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，滑块经过的总路程是()图 5-2-5解析：滑块最终要停在斜面底部，设滑块经过的总路程为x，对滑块运动的全程应用功能关系，全程所产生的热量为 Q选项 A 正确.答案：A备考策略：(1)应用动能定理求解往复运动问题时，要确定物体的初状态和最终状态.(2)重力做功与物体运动路径无关，可用 WGmgh 直接求解.(3)滑动摩擦力做功与物体运动路径有关，其功的大小可用WfFfs 求解，其中 s 为物体相对滑行的路程.【触类旁通】(2015 年广东茂名一中检测)滑板运动是极限运动的鼻祖，许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来.如图 5-2-6 所示
11、是滑板运动的轨道，BC 和 DE 是两段光滑圆弧形轨道，BC 段的圆心为 O点，圆心角为60，半径 OC与水平轨道CD 垂直，水平轨道 CD 段粗糙且长 8 m.一运动员从轨道上的 A 点以 3 m/s 的速度水平滑出，在 B 点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧轨道BC，经 CD 轨道后冲上 DE 轨道，到达 E 点时速度减为零，然后返回.已知运动员和滑板的总质量为 60 kg，B、E 两点与水平面 CD 的竖直高度分别为 h 和 H，且 h2 m，H2.8 m，g 取10 m/s2.求：(1)运动员从 A 运动到达 B 点时的速度大小 vB.(2)轨道 CD 段的动摩擦因数.(3)通过计算说明，
12、第一次返回时，运动员能否回到 B 点？如能，请求出回到 B 点时速度的大小；如不能，则最后停在何处？图 5-2-6解：(1)由题意可知 vBv0cos 60解得 vB2v0 6 m/s.(2)由 B 点到 E 点，由动能定理可得 mghmgsCD mgH由式代入数据可解得0.125.(3)设运动员能到达左侧的最大高度为 h，从 B 到第一次返回左侧最高处，根据动能定理有 mghmghmg2sCD 解得 h1.8 mh2 m所以第一次返回时，运动员不能回到 B 点设运动员从 B 点运动到停止，在 CD 段的总路程为 s，由动能定理可得代入数据解得 s30.4 m因为 s3sCD6.4 m，所以运动员最后停在 D 点左侧6.4 m处，或 C 点右侧 1.6 m 处.
