6动能定理—2021届高中物理一轮复习暑假专题学案必修二

1、轮复习暑假专题-学案6动能定理、基础知识1 .动能(1)定义：物体由于而具有的能量。公式：Ek=D。矢标性：动能是,且只有正值。动能的变化量：AE 卜二。2 .动能定理(1)内容：力在一个过程中对物体所做的功等于物体在这个过程中动能的变化。表达式:W(3)物理意义：合外力的功是物体的量度。适用范围：既适用于直线运动，也适用于曲线运动；既适用于包力做功；也适用于变力做功。3 .公式中“二”体现的三个关系数量关系合力做的功与物体动能的变化相等国际单位都是焦耳答案：运动扣 v标量;mmEH动能变化二、动能定理的理解及其应用1 .动能是标量，功也是标量，所以动能定理是一个标量式，不存在方向的选取问题。

2、但要注意分析清楚研究对象所受的力以及功的正负。3.应用动能定理的注意事项因果关系合力做功是物体动能变化的原因单位关系-解方程、讨澄结IMI2.应用动能定理的流分鼾段或全过程列方看是否借助做正中压是赧值功工(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，借助草图理解运动过程之间的关系。(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及中间速度时，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

3、功的正、负，确实难以判断的先假定为正功，最后根据结果加以确定。三、动能定理与图象结合问题1 .解决物理图象问题的基本步骤V*一明描用象的神类(如法 T 用象上r图象等)上、怕握困配的胃黄条件.求出斯韵物题量飞二入史J,二。用一一位茸Fr图象求助等亡/瞧求林一时注其他一做功的情况2 .四类图象所围“面积”的含义(1)v-t 图象：由公式 x=vt 可知,v-t 图线与坐标轴围成的面积表示物体的位移。(2)a-t 图象：由公式 Av=at 可知,a-t 图线与坐标轴围成的面积表示物体速度变化量。(3)F-x 图象：由公式 W=Fx知,F-x 图线与坐标轴围成的面积表示力所做的功。(4)P-t 图象

4、：由公式 W=Pt 可知,P-t 图线与坐标轴围成的面积表示力所做的功。3 .动能定理在多过程问题中的应用求解动能定理的综合应用问题的基本思路(1)弄清物体的运动由哪些过程组成。(2)分析每个过程中物体的受力情况。(3)各个力做功有何特点，对动能的变化有无影响。(4)从总体上把握全过程，找出初、末状态的动能。(5)对所研究的全过程运用动能定理列方程。4 .运用动能定理求解往复运动问题(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 W=mgh 直接求解。面。设小球在斜面最低点A 的速度为 v,压缩弹簧至 C 点时弹簧（3）滑动摩擦力做功

5、与物体运动路径有关,其功可用 g-Ffs 求解，其中 s 为物体相对滑行的路程。例 1.如图甲所示，一个质量为 0.6kg 的小球以某一初速度从 P 点水平抛出，恰好从光滑圆弧轨道 ABC勺 A点的切线方向进入圆弧轨道 （不计空气阻力， 进入圆弧轨道时无机械能损失） 。已知圆弧的半径 R=0.3m,8=60，小球到达 A 点时的速度VA=4m/s。g 取 10m/s2,求：（1）小球做平抛运动的初速度 VO。S、（2）P 点与 A 点的高度差 h0小球到达圆弧轨道最高点 C 时对轨道的压力。ER*课堂练习1 .（2018 福建厦门开学测验）如图所示，粗糙程度处处相同的半圆形竖直轨道固定放置，其

6、半径为 R,直径 POQQK 平。一质量为 m 的小物块（可视为质点）自 P 点由静止开始沿轨道下滑，滑到轨道最低点 N 时，小物块对轨道的压力为 2mg,g 为重力加速度的大小。则下列说法正确的是（）0A.小物块到达最低点 N 时的速度大小为B.小物块从 P 点运动到 N 点的过程中克服摩擦力所做的功为 JmgRC.小物块从 P 点运动到 N 点的过程中重力做功为 2mgRD.小物块从 P 点开始运动经过 N 点后恰好可以到达 Q 点2 .（2017 江苏卷,3）一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处。物块初动能为 RO,与斜面间的动摩擦因数不变，则该过程中，物块的动能 R 与位移 x 关系

7、的图线是（）。3 .如图所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一小球向右滑行，并冲上固定在地面上的斜最短,C 点距地面高度为 h,则小球从 A 到 C 的过程中弹簧弹力做的功是（A.mgh-!mVB.gmV-mghC.-mghD.-(mgh+!m2)4 .（2019 运城模拟）如图所示,将一光滑圆轨道固定竖直放置,其中 A 点为圆轨道的最低点,B点为圆水平直径与圆弧的交点。一个质量为 m 的物体静置于 A 点，现用始终沿轨道切线方向、大小不变的外力 F 作用于物体上，使其沿圆轨道到达 B 点，随即撤去外力 F,要使物体能在竖直圆轨道内维持圆周运动，外力 F 至少为（）。A.三B3C*D巴TC5 .（

8、2018 河北保定质量检测）如图甲所示，一质量为 4kg 的物体静止在水平地面上，让物体在随位移均匀减小的水平推力 F 作用下开始运动，推力 F 随位移 x 变化的关系如图乙所示，已知物体与地面间的动摩擦因数=0.5,取 g=10m/s2,则下列说法正确的是（）。A.物体先做加速运动，撤去推力时开始做减速运动B.物体在水平地面上运动的最大位移是 10mC.物体运动的最大速度为 2V0m/sD.物体在运动中的加速度先变小后不变6 .（2018 江西南昌十校联考）（多选）质量为 m 的物体在水平包力 F 推动下，从山坡底部 A处由静止起运动至高为 h 的坡顶 B,获得速度 v,A、B 两点的水平距

9、离为 So 下列说法正确的是（）。A.物体克服重力所做的功等于 mghB.合力对物体做的功等于！mVC.推力对物体做的功等于 Fs-mghD.阻力对物体做的功等于弋 mV+mgh-Fs7.（2018 湖南长沙八校联考）（多选）如图所示，质量为 M 长为 L 的木板置于光滑的水平面上，一质量为 m 的滑块放置在木板左端，滑块与木板间的滑动摩擦力大小为 fo 现用一水平包力 F 作用在滑块上，当滑块运动到木板右端时，木板在地面上移动的距离为 so 下列说法正确的是()0A.上述过程中,滑块克服摩擦力做功为 f(L+s)B.在其他条件不变的情况下,M 越大,s 越小C.在其他条件不变的情况下，F 越

10、大，滑块到达木板右端所用时间越长D.在其他条件不变的情况下，F 越大，滑块与木板间产生的热量越多8.(2019 山东潍坊)如图甲所示，半径为 R 的光滑半圆轨道 ABC 与倾角为 8=37的粗糙斜面轨道 DCffi 切于 C 点，半圆轨道的直径 AC 与斜面垂直，质量为 m 的小球从 A 点左上方距 A 点高为 h 的斜面上方 P 点以某一速度 vo 水平抛出，刚好与半圆轨道的 A 点相切进入半圆轨道内侧，之后经半圆轨道沿斜面刚好滑到与抛出点等高的 D 点。已知当地的重力加速度为 g,取 R 号 h,sin370=0.6,cos37=0.8,不计空气阻力，求：甲(1)小球被抛出时的速度 V0o

11、(2)小球从 C 到 D 过程中摩擦力做的功 W。一轮复习暑假专题-学案6动能定理参考答案例 1.(1)由题意知小球到 A 点的速度 VA沿曲线上 A 点的切线方向， 对速度分解如图乙所示，球做平抛运动，由平抛运动规律得 VO=VX=VACOS8=2m/s。(2)小球由 P 至 A 的过程由动能定理得门匚“5mgh=m/Wm“/解得h=o.6mo六4取：(3)小球从 A 点到 C 点的过程中，由动能定理得-乙-mg(Rcos0+F)=m】/-；miz 解得 vc=/7m/s小球在 C 点时由牛顿第二定律得FNc+mg=m解得 FNC=8NR由牛顿第三定律得 FNC=FND=8N,方向竖直向上。

12、答案：2m/s(2)0.6m(3)8N,方向竖直向上课堂练习1.B 设小物块到达最低点 N 时的速度大小为 v,在 N 点，根据牛顿第二定律得FN-mg=m,根据题意有 FN=2mg 解得丫=后瓦故 A 项错误；小物块从 P 点运动到 N 点的过程，由动能定理得 mgR-呢 m 寸，则克服摩擦力所做的功 W=mg 祀项正确；重力做功为 mgFRC22项错误；由于小物块要克服摩擦力做功，机械能不断减少，小物块不可能到达 Q 点，故 D 项错误。2 .C 设斜面倾角为 8,小物块向上滑动的过程中，根据动能定理有 R-Eko=-(mgsin8+Ff)x,同理，下滑过程中，由动能定理有 Ek-0=(m

13、in8-Ff)(xmx),故 C 项正确,A、B、D 三项错误。3.A 小球从 A 到 C 过程中，重力和弹力对小球做负功，支持力始终与位移垂直，不做功，由动能定理可得 VG+VF=0-im2,其中 W=-mgh,解得惟 mgh-md,故 A 项正确。4.D 物体由 A 点运动到最高点的过程，由动能定理可得 F-；TtR-mg-2R=mV-0,物体刚好经过最高点，在最高点对物体由牛顿第二定律得 mg=,联立以上两式解得 F 号，因此外力 F 至少为号,D 项正确。5 .B 分析物体受力， Ff=pFNTImg=20N,则推力 F 由 100N 减小到 20N 的过程中,物体做加速度减小的变加速

14、运动，推力由 20N 减小到 0 的过程中，物体做加速度反向增大的变加速运动，撤去推力，物体做加速度不变的匀减速运动直至速度为 0,故 A、D 两项错误。题图乙中图线与 x 轴所围面积表示推力对物体做的功，可得推力做的功W=X4X100J=200J,根据动能定理有 W-Fxm=0,得 xm=10m,B 项正确。当推力与摩擦力平衡时，加速度为零，速度最大，由题图乙得 F=100-25x(N),即 F=F=20N 时 x=3.2m,由动能定理得口 100+20)x-Ffx=mm，解得物体运动的最大速度vm=8m/s，C 错误。6 .ABD 重力做功与路径无关，物体上升 h,故物体克服重力做功 mg

15、hA 项正确。根据动能定理可知，合力对物体做的功等于物体动能的变化，为?m2,B 项正确。推力 F 是恒力，则推力做功为 Fs,C 项错误。根据动能定理有 Fs-mgh+W=mV,则阻力对物体做的功 W 且2=-mv+mgh-Fs,D 项正确。7.AB 上述过程中，滑块相对于地面的位移为(L+s),则滑块克服摩擦力做功为f(L+s),A 项正确；在其他条件不变的情况下，由于木板受到的摩擦力不变，当 M 越大时，木板加速度越小，而滑块加速度不变，相对位移一样，滑块在木板上运动的时间短，所以木板运动的位移 s 小,B 项正确； 滑块和木板都是做初速度为零的匀加速运动， 在其他条件不变的情况下，木板的运动情况不变，滑块和木板的相对位移还是 L,滑块的位移也没有发生改变，所以