【优化方案】浙江省高考物理总复习 第5章第二节 动能 动能定理课件 大纲人教

第二节动能动能定理

课堂互动讲练经典题型探究知能优化演练第二节动能动能定理基础知识梳理基础知识梳理运动标焦耳二、动能定理1．内容：力在某个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的______．2．表达式：W＝Ek2－Ek1＝_____________.3．物理意义：动能定理指出了外力对物体所做的总功与物体_________之间的关系，即合力的功是物体__________的量度．特别提示：动能具有相对性，其数值与参考系的选取有关，一般取地面为参考系．变化动能变化动能变化课堂互动讲练一、对动能定理的理解1．动能定理公式中等号的意义等号表明合力做功与物体动能的变化间的三个关系：(1)数量关系：即合外力所做的功与物体动能的变化具有等量代换关系．可以通过计算物体动能的变化，求合力的功，进而求得某一力的功．(2)单位相同，国际单位都是焦耳．(3)因果关系：合外力的功是引起物体动能变化的原因．2．动能定理中涉及的物理量有F、l、m、v、W、Ek等，在处理含有上述物理量的力学问题时，可以考虑使用动能定理．由于只需要从力在整个位移内做的功和这段位移始末两状态动能变化去考虑，无需注意其中运动状态变化的细节，同时动能和功都是标量，无方向性，所以无论是直线运动还是曲线运动，计算都会特别方便．3．高中阶段动能定理中的位移和速度应以地面或相对地面静止的物体为参考系．4．适用范围：直线运动、曲线运动、恒力做功、变力做功、各个力同时做功、分段做功均可用动能定理．特别提醒：动能定理说明外力对物体所做的总功和动能变化间的一种因果关系和数量关系，不可理解为功转变成了物体的动能．即时应用

(即时突破，小试牛刀)1.(2010年高考课标全国卷)如图5－2－1所示，在外力作用下某质点运动的v－t图象为正弦曲线．从图中可以判断(

)图5－2－1A．在0～t1时间内，外力做正功B．在0～t1时间内，外力的功率逐渐增大C．在t2时刻，外力的功率最大D．在t1～t3时间内，外力做的总功为零解析：选AD.由动能定理可知，在0～t1时间内质点速度越来越大，动能越来越大，外力一定做正功，故A项正确；在t1～t3时间内，动能变化量为零，可以判定外力做的总功为零，故D项正确；由P＝F·v知0、t1、t2、t3四个时刻功率为零，故B、C都错．二、动能定理的应用1．运用动能定理须注意的问题(1)应用动能定理解题时，在分析过程的基础上无需深究物体运动过程中状态变化的细节，只需考虑整个过程的功及过程始末的动能．(2)若过程包含了几个运动性质不同的分过程，既可分段考虑，也可整个过程考虑．但求功时，有些力不是全过程都作用的，必须根据不同的情况分别对待求出总功，计算时要把各力的功连同符号(正负)一同代入公式．2．解题步骤骤(1)选取研究对对象，明确确它的运动动过程．(2)分析研究对对象的受力力情况和各各个力的做做功情况，，然后求各各个外力做做功的代数数和．(3)明确物体在在过程始末末状态的动动能Ek1和Ek2.(4)列出动能定定理的方程程W合＝Ek2－Ek1及其他必要要的解题方方程，进行行求解．特别提醒：：(1)在研究某一一物体受到到力的持续续作用而发发生状态改改变时，如如涉及位移移和速度而而不涉及时时间时应首首先考虑应应用动能定定理，而后后考虑牛顿顿定律、运运动学公式式，如涉及及加速度时时，先考虑虑牛顿第二二定律．(2)用动能定理理解题，关关键是对研研究对象进进行准确的的受力分析析及运动过过程分析，，并画出物物体运动过过程的草图图，让草图图帮助我们们理解物理理过程和各各量关系，，有些力在在物体运动动全过程中中不是始终终存在的，，在计算外外力做功时时更应引起起注意．即时应用(即时突破，，小试牛刀刀)2．如图5－2－2所示，一质质量为2kg的铅球从离离地面2m高处自由下下落，陷入入沙坑2cm深处，求沙沙子对铅球球平均阻力力的大小．．(g取10m/s2)图5－2－2答案：2020N经典题型探究题型一应用动能定理求变力的功例1(2011年温州第一一次联考)如图图5－2－3所示示，，半半径径为为R的金金属属环环竖竖直直放放置置，，环环上上套套有有一一质质量量为为m的小小球球，，小小球球开开始始时时静静止止于于最最低低点点．．现现给给小小球球一一冲冲击击，，使使它它以以初初速速度度v0沿环环上上滑滑，，已已知知v0＝.求：：图5－2－3(1)若金金属属环环光光滑滑，，小小球球运运动动到到环环的的最最高高点点时时，，环环对对小小球球作作用用力力的的大大小小和和方方向向．．(2)若金金属属环环粗粗糙糙，，小小球球运运动动到到环环的的最最高高点点与与环环恰恰无无作作用用力力，，小小球球从从最最低低点点运运动动到到最最高高点点的的过过程程中中克克服服摩摩擦擦力力所所做做的的功功．．【思路路点点拨拨】解题题的的关关键键是是抓抓住住小小球球到到最最高高点点恰恰无无作作用用力力，，此此时时重重力力作作为为向向心心力力，，在在应应用用动动能能表表达达式式时时，，搞搞清清初初、、末末状状态态．．【方法法技技巧巧】用动动能能定定理理求求变变力力的的功功，，是是非非常常方方便便的的，，但但是是必必须须已已知知物物体体始始末末两两个个状状态态的的速速度度，，以以及及在在中中间间过过程程中中其其他他力力对对物物体体做做的的功功．．变式式训训练练1(2011年湖湖北北黄黄冈冈模模拟拟)如图图5－2－4所示示，，一一个个质质量量为为m的圆圆环环套套在在一一根根固固定定的的水水平平直直杆杆上上，，环环与与杆杆的的动动摩摩擦擦因因数数为为μ，现现给给环环一一个个向向右右的的初初速速度度v0，如如果果在在运运动动过过程程中中还还受受到到一一个个方方向向始始终终竖竖直直向向上上的的力力F的作用，已知知力F的大小为F＝kv(k为常数，v为环的运动速速度)，则环在整个个运动过程中中克服摩擦力力所做的功(假设杆足够长长)可能为()图5－2－4答案：ABD题型二应用动能定律求解多过程问题例2(1)小球通过粗糙糙管道过程中中克服摩擦阻阻力做的功；；(2)小球通过“9”管道的最高点点N时对轨道的作作用力；(3)小球从C点离开“9”管道之后做平平抛运动的水水平位移．图5－2－5【答案】(1)2J(2)35N，方向竖直向向上(3)2.77m【方法总结】解决多过程问问题时，要特特别注意分析析各个力做功功的特点，例例如：重力做做功与实际路路径无关，只只与始末位置置高度差有关关；滑动摩擦擦力做功与路路程有关．变式训练2如图5－2－6所示，ABCD是一个盆式容容器，盆内侧侧壁与盆底BC的连接处都是是一段与BC相切的圆弧，，BC为水平的，其其距离d＝0.50m．盆边缘的高高度为h＝0.30m．在A处放一个质量量为m的小物块并让让其从静止出出发下滑．已已知盆内侧壁壁是光滑的，，而盆底BC面与小物块间间的动摩擦因因数为μ＝0.10.小物块在盆内内来回滑动，，最后停下来来，则停下的的位置到B的距离为()图5－2－6A．0.50mB．0.25mC．0.10mD．0(满分分样样板板16分)(2011年金金华华模模拟拟)如图图5－2－7甲所所示示，，一一条条轻轻质质弹弹簧簧左左端端固固定定在在竖竖直直墙墙面面上上，，右右端端放放一一个个可可视视为为质质点点的的小小物物块块，，小小物物块块的的质质量量为为m＝1.0kg，当当弹弹簧簧处处于于原原长长时时，，小小物物块块静静止止于于O点，，现现对对小小物物块块施施加加一一个个外外力力F，使使它它缓缓慢慢移移动动，，将将弹弹簧簧压压缩缩至至A点，，压压缩缩量量为为x＝0.1m，在在这这一一过过程程中中，，所所用用外外力力F与压缩量量的关系系如图乙乙所示．．然后撤撤去F释放小物物块，让让小物块块沿桌面面运动，，已知O点至桌边边B点的距离离为L＝2x，水平桌桌面的高高为h＝5.0m，计算时时可认为为滑动摩摩擦力近近似等于于最大静静摩擦力力．求(g取10m/s2)：题型三动能定理与图象结合的问题例3甲乙乙图5－2－7(1)在压缩弹弹簧的过过程中，，弹簧存存贮的最最大弹性性势能；；(2)小物块到到达桌边边B点时速度度的大小小；(3)小物块落落地点与与桌边B点的水平平距离x′.【思路点拨拨】解答本题题时应注注意以下下三点：：(1)F－x图象与x轴所围面面积为变变力F做的功；；(2)弹簧存贮贮的弹性性势能对对应弹簧簧的弹力力所做的的负功的的值；(3)F－x图象中x＝0时对应F的含义．．【答案】(