2020年高考物理一轮复习 专题五 第2讲 动能、动能定理课件

1、第2讲动能、动能定理 考点 1 动能 1.定义：物体由于_而具有的能叫动能. 2.公式：Ek_. 运动 kgm2/s2 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. 内容 合外力在一个过程中对物体所做的功等于物体_ 表达式 WEk_ 对定理 的理解 W0，物体的动能_ WEkB C.EkAEkB D.因运动方向不同，无法比较动能 3.质量为 1 kg 的物体沿水平方向做直线运动，其 v-t 图象如 ) 图 5-2-1 图 5-2-1 所示，则下列说法正确的是( A.第 1 s 内合外力做功为 4 J B.13 s 内合外力做功为 4 J C.35 s 内合外

2、力做功为8 J D.57 s 内合外力做功为8 J 答案：C 圆弧的半径为 R，BC 的长度也是 R.一质量为 m 的物体，与两 个轨道间的动摩擦因数都为，当它由 轨道顶端 A 从静止开始下落，恰好运 动到 C 处停止，那么物体在 AB 段克服 摩擦力所做的功为() 图 5-2-2 解析：物体从 A 运动到 B 所受的弹力要发生变化，摩擦力 大小也要随之变化，所以克服摩擦力所做的功不能直接由做功 的公式求得，而在 BC 段克服摩擦力所做的功，可直接求得， 对从 A 到 C 全过程运用动能定理即可求出物体在 AB 段克服摩 擦力所做的功.设物体在 AB 段克服摩擦力所做的功为 WAB，物 体从

3、A 到 C 的全过程，根据动能定理有 mgRWABmgR0， 所以WABmgRmgR(1)mgR.D正确. 答案：D 热点 1 对动能定理的理解 热点归纳 1.动能与动能的变化的区别 (1)动能与动能的变化是两个不同的概念，动能是状态量， 动能的变化是过程量. (2)动能为非负值，而动能变化量有正负之分.Ek0 表示 物体的动能增加，Ek0 表示物体的动能减少. 2.对动能定理的理解 (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. (2)对“外力”的理解 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

4、他力. 【典题 1】(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 解析：公式 WEk2Ek1 中的“W”为所有力所做的总功， A 错误，B 正确；若W0，则 Ek2Ek1，若 W0，则Ek2Ek1， C 正确；动能定理对

5、直线运动、曲线运动、恒力做功、变力做 功均适用，D 错误. 答案：BC 方法技巧：动能定理指出了外力对物体所做的总功与物体 动能变化之间的关系，即外力对物体所做的总功，对应于物体 动能的变化，变化的大小由做功的多少来量度. 热点 2 动能定理的应用 热点归纳 1.应用流程 2.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， 一般以地面或相对地面静止的物体为参考系. (2)应用动能定理的关键在于对研究对象进行准确的受力 分析及运动过程分析，并画出运动过程的草图，借助草图理解 物理过程之间的关系. (3)当物体的运动包含多个不同过程时，可分段应用动能定 理求解；当所求解的问题不涉

6、及中间的速度时，也可以全过程 应用动能定理求解，这样更简便. (4)列动能定理方程时，必须明确各力做功的正、负，确实 难以判断的先假定为正功，最后根据结果加以检验. 考向 1 动能定理的简单应用 【典题 2】(2018 年新课标卷)如图5-2-3，某同学用绳子 拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速 度，木箱获得的动能一定() 图 5-2-3 A.小于拉力所做的功 C.等于克服摩擦力所做的功 B.等于拉力所做的功 D.大于克服摩擦力所做的功 解析：木箱受力如图 D32 所示： 图 D32 木箱在移动的过程中有两个力做功，拉力做正功，摩擦力 拉力做的功，A 正确；无法比较动能与摩

7、擦力做功的大小，C、 D 错误. 答案：A 方法技巧：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. 考向 2 用动能定理求解变力做的功 热点归纳 应用动能定理求变力做功时应注意的问题： (1)所求的变力做的功不一定为总功，故所求的变力做的功 不一定等于Ek. (2)合外力对物体所做的功对应物体动能的变化，而不是对 应物体的动能. (3)若有多个力做功时，必须明确各力做功的正负，待求的 变力做的功若为负功，可以设克服该力做功为 W，则表达式中 应用W(也可以设变力

8、做的功为 W，则字母 W 本身含有负号). 【典题 3】(2015 年新课标卷)如图 5-2-4 所示，一半径为 R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径 POQ 水平.一质量为 m 的质点自 P 点上方高度 R 处由静止开始下落， 恰好从 P 点进入轨道.质点滑到轨道最低点 N 时，对轨道的压力 为 4mg，g 为重力加速度.用 W 表示质点从 P 点运动到 N 点的过 程中克服摩擦力所做的功，则() 图 5-2-4 答案：C 考向 3 动能定理在机车启动问题中的应用 【典题 4】(2018 年北师大附属实验中学期末)如图5-2-5 是 某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置

9、.当太阳光 照射到小车上方的光电板，光电板中产生的电流经电动机带动 小车前进.若小车在平直的水泥路上从静止开始加速行驶，经过 时间 t 前进距离 s，速度达到最大值 vm，设这一过程中电动机 )的功率恒为 P，小车所受阻力恒为 F，那么( 图 5-2-5 A.小车先匀加速运动，达到最大速度后开始匀速运动 B.这段时间内电动机所做的功为 Pt 答案：B 考向 4 动能定理与圆周运动的综合 【典题 5】(2018 届皖南八校第三次联考)如图5-2-6 所示， 竖直平面内有一固定的光滑轨道 ABCD，其中倾角为37的 斜面 AB 与半径为 R 的圆弧轨道平滑相切于 B 点，CD 为竖直直 径，O 为

10、圆心.质量为 m 的小球(可视为质点)从与 B 点高度差为 h 的位置 A 点沿斜面由静止释放.重力加速度大小为 g，sin 37 )0.6, cos 370.8，则下列说法正确的是( 图 5-2-6 A.当 h2R 时，小球过 C 点时对轨道的压力大小为 B.当 h2R 时，小球会从 D 点离开圆弧轨道做平拋运动 C.当 h3R 时，小球运动到 D 点时对轨道的压力大小为 1.4mg D.调整 h 的值，小球能从 D 点离开圆弧轨道，并能恰好落 在 B 点 答案：AC 考向 5 运用动能定理巧解往复运动问题 【典题 6】(2018 届四川测试)如图5-2-7 甲所示，一群轮滑 爱好者在 U

11、形池内练习轮滑.其中某位质量 m50 kg(含装备) 的爱好者自由滑行(不用力蹬地)时的运动轨迹如图甲中虚线所 弧，且与长为 l5 m 的粗糙水平面 BC 相切.他从 A 点以 v0 4 m/s 的速度出发，经 BCD 滑到高出 D 点 hDE0.2m 的 E 处返 回.忽略空气阻力，取 g10 m/s2.求： 甲乙 图 5-2-7 (1)轮滑爱好者在水平面 BC 运动时所受的阻力大小. (2)轮滑爱好者第三次到达 B 点前瞬间受到曲面的支持力 大小. (3)轮滑爱好者最后停止的位置离 C 点的距离. (3)以 A 点为初位置，最后停止的状态为末位置， 由于水平面 BC 长 5 m，故此处离

12、C 点的距离约为 1.7 m. 方法技巧：(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. 热点 3 动能定理与图象结合问题 热点归纳 解决物理图象问题的基本步骤 【典题 7】(2017 年江苏卷)一小物块沿斜面向上滑动，然 后滑回到原处.物块初动能为 Ek0，与斜面间的动摩擦因数不变， 则该过程中，物块的动能 Ek 与位移 x 的关系图线是() ABCD 答案：C 【迁移拓展】(多选)质量为1 kg 的物体静止在粗糙的水平 地面上，在一水平外力