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1、第2讲动能动能定理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.动能动能(考纲要求考纲要求 ) 运动运动焦耳焦耳标量标量状态量状态量1.内容：在一个过程中合外力对物体所做的功，等于物体在这个过程中_2表达式：_.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_动能定理动能定理(考纲要求考纲要求 ) 动能的变化动能的变化合外力合外力曲线运动曲线运动变力做功
2、变力做功不同时作用不同时作用判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)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()(2)动能不变的物体，一定处于平衡状态()(3)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()(4)物体在合外力作用下做变速运动，动能一定变化()答案(1)(2)(3)(4) 1(单选)一个质量为0.3 kg的弹性小球，在光滑水平面上以6 m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前相同，则碰撞前后小球速度变化量的大小v和碰撞过程中小球的动能变化量Ek为()Av0 Bv12 m/sCEk1.8 JDEk10
3、.8 J基础自测基础自测解析取初速度方向为正方向，则v(66)m/s12 m/s，由于速度大小没变，动能不变，故动能变化量为0，故只有选项B正确答案B2(单选)如图521所示，质量为m的物块，在恒力F的作用下，沿光滑水平面运动，物块通过A点和B点的速度分别是vA和vB，物块由A运动到B点的过程中，力F对物块做的功W为() 图521答案B 3(单选)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，再逐渐增大解析若力F的方向与初速度v0的方向一致，则质点一直加速
4、，动能一直增大，选项A可能若力F的方向与v0的方向相反，则质点先减速至速度为零后再反向加速，动能先减小至零后再增大，选项B可能若力F的方向与v0的方向成一钝角，如斜上抛运动，物体先减速，减到某一值再加速，则其动能先减小至某一非零的最小值再增大，选项D可能，选项C不可能，本题选C.答案C4(单选)在地面上某处将一金属小球竖直向上抛出，上升一定高度后再落回原处，若不考虑空气阻力，则下列图象能正确反映小球的速度、加速度、位移和动能随时间变化关系的是(取向上为正方向)()解析小球运动过程中加速度不变，B错；速度均匀变化，先减小后反向增大，A对；位移和动能与时间不是线性关系，C、D错答案A答案B 热点一
5、对动能定理的理解及简单应用热点一对动能定理的理解及简单应用2应用动能定理的注意事项(1)动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系的，一般以地面或相对地面静止的物体为参考系(2)应用动能定理时，必须明确各力做功的正、负(3)应用动能定理解题，关键是对研究对象进行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，借助草图理解物理过程和各量关系【典例1】 如图522所示，电梯质量为M，在它的水平地板上放置一质量为m的物体电梯在钢索的拉力作用下竖直向上加速运动，当电梯的速度由v1增加到v2时，上升高度为H，则在这个过程中，下列说法或表达式正确的是()图522 答案答案CD 【跟踪短训】1质
6、量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F8 N方向向北的恒力作用于物体，在t2 s内物体的动能增加了()A28 JB64 JC32 JD36 J答案答案B 2人通过滑轮将质量为m的物体，沿粗糙的斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面，物体上升的高度为h，到达斜面顶端的速度为v，如图523所示，则在此过程中()图523答案答案BD 1优先考虑应用动能定理的问题(1)不涉及加速度、时间的问题；(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；(4)含有F、l、m、v、W、Ek等物理量的力学问题热点二动能定理在多过程中的应用热点二
7、动能定理在多过程中的应用2应用动能定理的解题步骤【典例2】如图524所示，一根直杆由粗细相同的两段构成，其中AB段为长x15 m的粗糙杆，BC段为长x21 m的光滑杆将杆与水平面成53角固定在一块弹性挡板上，在杆上套一质量m0.5 kg、孔径略大于杆直径的圆环开始时，圆环静止在杆底端A.现用沿杆向上的恒力F拉圆环，当圆环运动到B点时撤去F，圆环刚好能到达顶端C，然后再沿杆下滑已知圆环与AB段的动摩擦因数0.1，g10 m/s2，sin 530.8，cos 530.6.试求：图524(1)拉力F的大小；(2)拉力F作用的时间；(3)若不计圆环与挡板碰撞时的机械能损失，从圆环开始运动到最终静止的过
8、程中在粗糙杆上所通过的总路程审题指导答案(1)5.1 N(2)2.5 s(3)85 m反思总结本题要注意以下几点(1)拉力F在圆环运动全过程中不是始终存在的，导致圆环的运动包含有力F作用和无力F作用的多个物理过程，物体的运动状态、受力情况均发生变化，因而在考虑力做功时，必须根据不同情况，分别对待(2)题中A到C的运动中包含两个不同的物理过程，解题时，可以分段考虑，也可视为一个整体过程，应用动能定理求解【跟踪短训】3如图525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
9、()图525A不变B变小C变大D变大变小均可能答案B4(2013天津卷，10)质量为m4 kg的小物块静止于水平地面上的A点，现用F10 N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去，物块继续滑动一段位移停在B点，A、B两点相距x20 m，物块与地面间的动摩擦因数0.2，g取10 m/s2，求：(1)物块在力F作用过程发生位移x1的大小；(2)撤去力F后物块继续滑动的时间t.解析(1)设物块受到的滑动摩擦力为Ff，则Ffmg根据动能定理，对物块由A到B整个过程，有Fx1Ff x0代入数据，解得x116 m答案(1)16 m(2)2 s审题策略1审题要慢，答题要快所谓审题要慢，就是要仔细，要审透，关键的词
10、句理解要到位，深入挖掘试题的条件，提取解题所需要的相关信息，排除干扰因素要做到这些，必须通读试题(特别是括号内的内容，千万不要忽视)，才能快速答题思想方法思想方法8.突破压轴计算题的审题策略与技巧突破压轴计算题的审题策略与技巧2建立模型，总体把握建模是解题过程中最为关键的一个环节，无论是简单问题还是复杂问题，都需要正确建立模型，建模可以从“数、形、链”三个方面进行，所谓“数”即物理量，可以是具体数据，也可以是符号；所谓“形”，就是将题设物理情境以图形的形式呈现出来；所谓“链”，即情境链接和条件关联，情境链接就是将物理情境分解成物理子过程，并将这些子过程由“数、形”有机地链接起来，条件关联即“数
11、”间关联或存在的临界条件关联等“数、形、链”三位一体，三维建模一般分三步建立模型：(1)分析和分解物理过程，确定不同过程的初、末状态，将状态量与过程量对应起来；(2)画出关联整个物理过程的思维导图，对于物体的运动和相互作用过程，直接画出运动过程草图；(3)在图上标出物理过程和对应的物理量，建立情境链接和条件关联、完成情境模型审题技法1在审题过程中，要特别注意以下几个方面：第一，题中给出什么第二，题中要求什么第三，题中隐含什么第四，题中考查什么2理解题意的具体方法是：(1)认真审题，捕捉关键词. 如“最多”、“刚好”、“瞬间”等(2)认真审题，挖掘隐含条件(3)审题过程要注意画好情境示意图，展示
12、物理图景(4)审题过程要建立正确的物理模型(5)在审题过程中要特别注意题中的临界条件【典例】 (2013海南卷13)一质量m0.6 kg的物体以v020 m/s的初速度从倾角为30的斜坡底端沿斜坡向上运动当物体向上滑到某一位置时，其动能减少了Ek18 J，机械能减少了E3 J，不计空气阻力，重力加速度g10 m/s2，求：(1)物体向上运动时加速度的大小；(2)物体返回斜坡底端时的动能审题指导第一步：读题获取信息第二步：解析(1)设物体在运动过程中所受的摩擦力大小为Ff，物体动能减少Ek时，在斜坡上运动的距离为x，由动能定理和功能关系得mgsin 30xFfxEkFfxE由牛顿第二定律得mgs
13、in 30Ffma联立式并代入数据可得a6 m/s2(2)设物体沿斜坡向上运动的最大距离为xm，由运动学规律可得v2axm设物体返回底端时的动能为Ek，由动能定理有mgsin 30xmFf xmEk0联立式并代入数据可得Ek80 J答案(1)6 m/s2(2)80 J即学即练如图526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0.5，重力加速度g
14、取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.求：图526(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(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0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(1)3 m/s(2)2 s(3)1.4 m附：对应高考题组 1(2010山东卷，24)如图所示，四分之一圆轨道OA与水平轨道AB相切，它们与另一水平轨道CD在同一竖直面内，圆轨道OA的半径R0.45 m，水平轨道AB
15、长x13 m，OA与AB均光滑一滑块从O点由静止释放，当滑块经过A点时，静止在CD上的小车在F1.6 N的水平恒力作用下启动，运动一段时间后撤去力F.当小车在CD上运动了x23.28 m时速度v2.4 m/s，此时滑块恰好落入小车中已知小车质量M0.2 kg，与CD间的动摩擦因数0.4.(取g10 m/s2)求(1)恒力F的作用时间t.(2)AB与CD的高度差h.答案(1)1 s(2)0.8 m2(2012北京卷，22)如图所示，质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动，经距离l后以速度v飞离桌面，最终落在水平地面上已知l1.4 m，v3.0 m/s，m0.10 kg，小物块与桌面间的动摩擦
16、因数0.25，桌面高h0.45 m，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2.求：(1)小物块落地点到飞出点的水平距离s；(2)小物块落地时的动能Ek；(3)小物块的初速度大小v0.答案(1)0.90 m(2)0.90 J(3)4.0 m/s(1)若弹簧的劲度系数为k，求轻杆开始移动时，弹簧的压缩量x；(2)求为使装置安全工作，允许该小车撞击的最大速度vm；(3)讨论在装置安全工作时，该小车弹回速度v和撞击速度v的关系解析(1)轻杆开始移动时，弹簧的弹力Fkx且Ff解得x4(2012重庆卷，23)如图所示为一种摆式摩擦因数测量仪，可测量轮胎与地面间动摩擦因数，其主要部件有：底部固定有轮胎橡胶片的摆锤和连接摆锤的轻质细杆，摆锤的质量为m、细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动，摆锤重心到O点距离为L，测量时，测量仪固定于水平地面，将摆锤从与O等高的位置处静止释放摆锤到最低点附近时，橡胶片紧压地面擦过一小段距离s(sL)，之后继续摆至与竖直方向成角的最高位置若摆锤对地面的压力可视为大小为F的恒力，重力加速度为g，求：(1)摆锤在上述过程中损失的机械能；(2)在上述过程中摩擦力对摆锤所做的功；(3)橡胶片与地面之间的动摩擦因数
