《高考物理一轮总复习 专题五 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《高考物理一轮总复习 专题五 第2讲 动能、动能定理课件（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、考点 1 动能1定义：物体由于_而具有的能叫动能2公式：Ek_.3单位：焦耳，1 J1 _4性质：动能是标量，是状态量，与 v瞬时对应，具有相对性，大小与参照物的选择_第 2 讲动能、动能定理运动kgm2/s2有关【跟踪训练】1有两个物体甲、乙，它们在同一直线上运动，两物体的质量均为 m，甲速度为 v，动能为 Ek ；乙速度为v，动能为Ek ，那么()BAEkEk BEkEkCEkEk(3)注意合外力的功，是指物体所受的所有力在某一过程中所做功的代数和WFWfWNWG表达式：W总_如果某个力对物体做负功，则加负值 1动能定理(1)内容：合外力对物体所做的功等于物体_的变化动能F总scos位移和
2、速度，必须是相对于同一个参考系，一般以地面为参考系考点 2 动能定理的理解与运用2动能定理的运用(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，可以考虑使用动能定理由于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，而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用动能定理还能解决一些牛顿运动定律难以求解的问题，如变力做功，曲线运动等，所以解题时，应优先考虑用动能定理(3)运用动能定理解题的一般步骤明确研究对象的受力情况和运动过程分析整个过程中各力对研究对象的做功情况明确初、末状态的动能列出动能定理方程，并求解(2)动
3、能定理实际上是根据一个过程中做了多少功，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过程图 521【跟踪训练】 2(双选)如图521,质量为m的小车在水平恒力F推动 下，从山坡(粗糙)底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B，获 得速度为v，AB间水平距离为s，重力加速度为g.下列说法正确 的是() 答案：AB3从地面竖直上抛一个质量为 m 的小球，小球上升的最大高度为 h .设上升和下降过程中空气阻力大小恒定为 f .下列说法正确的是()A小球上升的过程中动能减少了 mghB小球上升和下降的整个过程中机械能减少了 f hC小球上升的过程中重力势能增加了 mghD小球上升和下降的整个
4、过程中动能减少了 f h解析：根据动能定理，上升的过程中动能减少量等于小球克服重力和阻力做的功，为mghf h；小球上升和下降的整个过程中动能减少量和机械能的减少量都等于全程中克服阻力做的功，为2 f h.答案：C4如图 522 所示，一质量为 m 的质点在半径为 R 的半球形固定容器中，由静止开始自边缘上的 A 点滑下，到达最低点 B 时，它对容器的正压力为 FN .重力加速度为 g，则质点自A 滑到 B 的过程中，摩擦力对其所做的功为()图 522解析：质点到达最低点B 时，它对容器的正压力为 FN，根答案：A热点 1 运用动能定理解决多过程问题【例 1】(2010 年全国卷)如图 523
5、，MNP 为竖直面内一固定轨道，其圆弧段 MN 与水平段 NP 相切于 N，P 端固定一竖直挡板M 相对于 N 的高度为 h，NP 长度为 s.一物块自 M端从静止开始沿轨道下滑，与挡板发生一次完全弹性碰撞后停止在水平轨道上某处若在 MN 段的摩擦可忽略不计，物块与NP 段轨道间的滑动摩擦因数为，求物块停止的地方与 N 点距离的可能值图 523解：物块从 M 端静止释放到停止，整个过程只有重力和摩擦力做功设在 NP 段滑动的距离为 x，由动能定理有mghmgx0第一种可能是：物块与弹性挡板碰撞后，在到达圆弧轨道前停止，则物块停止的位置距 N 点的距离为第二种可能是：物块与弹性挡板碰撞后，可再一
6、次滑上光滑圆弧轨道，滑下后在水平轨道上停止，则物块停止的位置距N 点的距离为备考策略：解决这类问题一定要审清题意，分析清楚物体的运动过程，以及过程中力做功的情况和初、末状态.关于滑动摩擦力做功，要注意摩擦力方向的变化，如该题中，从 N 到 P时摩擦力方向向左，反弹后摩擦力方向向右，所以摩擦力对木块始终做负功，则式中的 x 表示在 NP 段滑动的总距离.【触类旁通】1(2011 年苏北模拟)如图 524 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 足够长且倾角37，A、D 两点离轨道BC的
7、高度分别为h14.30 m、h21.35 m现让质量为m的小滑块自 A 点由静止释放已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数为0.5，取重力加速度 g10 m/s2，sin370.6，cos370.8.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 点的距离图 524解：(1)小滑块从 ABCD 过程中，由动能定理得(2)小滑块从 ABC 过程中，由动能定理得由对称性可知，小滑块从最高点滑回C 点的时间t2t11 s故小滑块第一次与第二次通过C 点的时间间隔tt1t22 s.(3)设小滑块在水平轨道上运动的总路程为
8、x总 对小滑块运动全过程利用动能定理，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.热点 2 动能定理与曲线运动结合【例 2】(2010 年上海卷)如图 525，ABC 和 ABD 为两个光滑固定轨道，A、B、E 在同一水平面，C、D、E 在同一竖直线上，D 点距水平面的高度为 h，C 点高度为 2h，一滑块从 A点以初速度 v0 分别沿两轨道滑行到 C 或 D 处后水平抛出图 525(1)求滑块落到水平面时，落点与 E 点间的距离 sC 和 sD .(2)为实现 sCsD，v0 应满足什么条件？根据平抛运动规律有解：(1)根据
9、机械能守恒，有备考策略：该类题型考查的内容比较丰富，考点分布广，包括动能定理、牛顿运动定律、平抛运动、圆周运动等，对能力的要求比较高.对该类题型，一定要把物体的运动过程分析清楚，将各过程中的特点把握住，再从已知和要求的两个方向出发来联立方程组求解.如该题中，过程分为物体冲上 C、D 过程和平抛过程，上冲过程高度不同，重力做功不同，则平抛初速度不同,应由动能定理或机械能守恒定律求平抛初速度,平抛中高度和水平初速度不同,水平位移不同,要运用平抛规律列方程.【触类旁通】2(2011 年天津卷)如图 526 所示，圆管构成的半圆形竖直轨道固定在水平地面上，轨道半径为 R，MN 为直径且与水平面垂直，直
10、径略小于圆管内径的小球 A 以某一初速度冲进轨道，到达半圆轨道最高点 M 时与静止于该处的质量与 A 相同的小球 B 发生碰撞，碰后两球粘在一起飞出轨道，落地点距 N 为2R.重力加速度为 g，忽略圆管内径，空气阻力及各处摩擦均不计，求：(1)黏合后的两球从飞出轨道到落地的时间 t；(2)小球 A 冲进轨道时速度 v 的大小解：(1)黏合后的两球飞出轨道后做平抛运动，竖直方向分运动为自由落体运动，有图 526(2)设球 A 的质量为m，碰撞前速度大小为 v1，把球 A 冲进轨道最低点时的重力势能定为 0，由动能定理知易错点 对过程中初末状态、力做功的判断及计算【例题】 一质量为 m 的小球用长
11、为 l 的轻绳悬挂于 O 点，小球在水平力 F 作用下，从平衡位置 P 点缓慢地移动，当悬线偏离竖直方向角到达 Q 点时，如图 527 所示，则水平力F 所做的功为()AmglcosBFlsinCmgl(1cos)DFlcos错解分析：物体的位移为 slsin，则 WFsFlsin.错因分析：该题中没有指出水平力 F 是恒力，小球缓慢地移动，可以看做每个瞬间都处在平衡状态，速度大小不变，由于绳与竖直方向的夹角不断变化，如果三力平衡，则拉力 F 也在不断变化，即大小不恒定，不适合用公式 WFsFlsin.图 527正确解析：本题中不能简单地用 WFscos，可运用动能定理小球在运动过程中受三个力
12、的作用，可认为速度大小不变，其中绳的拉力与小球瞬时速度的方向垂直不做功，根据动能定理得 W总WGWFEk0，可知WGWFmgh，即重力做的负功和拉力做的功相等，选择 C.指点迷津：动能定理应用中首先要分析研究对象的受力情况、运动情况，正确的选定过程，并分析研究过程中的所有力的做功情况，然后根据所求选择合适公式或规律求解【纠错强化】1(双选，2011 年东北模拟)如图 528 所示，长为 L 的长木板水平放置，在木板的 A 端放置一个质量为 m 的小物块，现缓慢地抬高 A 端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为时小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为 v，则在整个过程中()图 528A支持力对物块做功为 0B支持力对小物块做功为 mgLsinC摩擦力对小物块做功为 mgLsin解析：缓慢抬高的过程，可以看做是一个动态平衡的过程，可认为小物块速度大小不变，在此过程中，摩擦力和运动方向始终垂直不做功，根据动能定理，重力和支持力做功之和为零，即 B 正确在下滑过程中，支持力不做功，根据动能定理，重答案： BD
