【红对勾】高考物理 动能 动能定理课件

课时2动能动能定理知识点一动能——知识回顾——1．定义：物体由于

而具有的能．2．公式：Ek＝

.3．单位：

，1J＝1N·m＝1kg·m2/s2.4．矢标性：动能是

，只有正值．5．动能是

，因为v是瞬时速度．运动焦耳标量状态量——基础自测——2008年除夕夜，中国国家足球队客场挑战伊拉克队．第71分钟，由山东鲁能球员郑智头球扳平比分．设郑智跃起顶球后，球以E1＝24J的初动能水平飞出，球落地时的动能E2＝32J，不计空气阻力，则球落地时的速度与水平方向的夹角为()A．30° B．37°C．45° D．60°答案：A知识点二动能定理——知识回顾——1．内容：所有外力对物体做的

(也叫合外力的功)等于物体动能的变化．2．表达式：W总＝Ek2－Ek1＝

.总功——要点深化——一、对动能定理的理解1．动能定理中所说的“外力”，是指物体受到的所有力，包括重力．2．位移和速度：必须是相对于同一个参考系的，一般以地面为参考系．3．动能定理适用范围：直线运动、曲线运动、恒力做功、变力做功、同时做功、分段做功各种情况均适用．4．动能定理既适用于一个持续的过程，也适用于几个分段过程的全过程．5．动能定理公式中等号的意义等号表明合力做的功与物体动能的变化有以下三个关系：(1)数量相等．即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，都是焦耳．(3)因果关系：合外力的功是物体动能变化的原因．特别提醒在一般情况下，用牛顿第二定律和运动学知识可以解决的问题，都可以用动能定理解决，并且方法更简捷．反之则不一定，因此应该有主动应用动能定理分析问题的意识．二、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起作用的，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．——基础自测——1．两辆汽车在同一平直路面上行驶，它们的质量之比m1∶m2＝1∶2，速度之比v1∶v2＝2∶1，当两车急刹车后，甲车滑行的最大距离为l1，乙车滑行的最大距离为l2，设两车与路面间的动摩擦因数相等，不计空气阻力，则()A．l1∶l2＝1∶2 B．l1∶l2＝1∶1C．l1∶l2＝2∶1 D．l1∶l2＝4∶1答案：D2．如如图1所示示，斜斜面高高h，质量为为m的物块，，在沿斜斜面向上上的恒力力F作用下，，能匀速速沿斜面面向上运运动，若若把此物物块放在在斜面顶顶端，在在沿斜面面向下同同样大小小的恒力力F作用下物物块由静静止向下下滑动，，滑至底底端时其其动能的的大小为为()A．mghB．2mghC．2FhD．Fh图1解析：物块匀速速向上运运动，即即向上运运动过程程中物块块的动能能不变，，由动能能定理知知物块向向上运动动过程中中外力对对物块做做的总功功为0，，即WF－mgh－Wf＝0①①物块向下下运动过过程中，，恒力F与摩擦力力对物块块做功与与上滑中中相同，，设滑至至底端时时的动能能为Ek，由动能能定理WF＋mgh－Wf＝Ek－0②②将①式变变形有WF－Wf＝mgh，代入②②有Ek＝2mgh.选项B正确答案：B题型一求变力的的功[例1]如图图2所示示，一个个质量为为m的小球拴拴在钢绳绳的一端端，另一一端施加加大小为为F1的拉力作作用，使使小球在在水平面面上做半半径为R1的匀速圆圆周运动动，今将将力的大大小改变变为F2，使小球球仍在水水平面上上做匀速速圆周运运动，但但半径变变为R2.求小球球运动的的半径由由R1变为R2的过程中中拉力对对小球做做的功．．图2[解析]设半径为为R1和R2时小球做做圆周运运动的线线速度大大小分别别为v1和v2，由向心心力公式式得F1＝mv12/R1①F2＝mv22/R2②由动能定定理得：：W＝mv22/2－mv12/2③③由①②③③得：W＝(F2R2－F1R1)/2.[答案](F2R2－F1R1)/2题后反思思如果是恒恒力做功功问题往往往直接接用功的的定义式式可以求求解，但但遇到变变力做功功问题须须借助动动能定理理等功能能关系进进行求解解；分析析清楚物物理过程程和各个个力的做做功情况况后，运运用动能能定理可可简化解解题步骤骤．图3解析：设物体在AB段克服摩擦力力所做的功为为WAB，物体从A到C全过程，据动动能定理，有有：mgR－WAB－μmgR＝0所以WAB＝mgR－μmgR＝(1－μ)mgR答案：D题型二应用动能定理理求解多过程程问题[例2]如如图4所示，，质量m＝1kg的的木块静止在在高h＝1.2m的平台上，，木块与平台台间的动摩擦擦因数μ＝0.2.用用水平推力F＝20N，，使木块产生生位移l1＝3m时撤撤去，木块又又滑行l2＝1m时飞飞出平台，求求木块落地时时速度的大小小？图4题后反思运用动能定理理，不必考虑虑物体在运动动过程中的细细节，只考虑虑物体始末的的速度和外力力做功的代数数和，使解题题过程大为简简化．但若研研究对象在运运动过程中受受力情况不明明，则不能运运用动能定理理解题．所以以在应用中仍仍要认真分析析研究物理过过程的构成和和特点．图5题型三用动能定理求求往返运动的的总路程[例3]如如图6所示，，斜面倾角为为θ，质量为m的滑块在距挡挡板P的距离为s0的A点以初速度v0沿斜面上滑，，滑块与斜面面间的动摩擦擦因数为μ，滑块所受摩摩擦力小于滑滑块沿斜面的的下滑力，若若滑块每次与与挡板相碰，，碰后以原速速率返回，无无动能损失，，求滑块停止止运动前在斜斜面上经过的的路程．图6[解析]研究对象：滑滑块．物理过程分析析：物体受重重力mg、支持力N、摩擦力f，示意图如图图7所示．由由滑块所受摩摩擦力小于滑滑块沿斜面的的下滑力(重重力沿斜面的的分力)可知知：图7题后反思物体在某个运运动过程中包包含有几个运运动性质不同同的小过程(如加速、减减速的过程)，此时可以以分段考虑，，也可以对全全过程考虑，，但如能对整整个过程利用用动能定理列列式，则使问问题简化．变式3—1(2010··全国Ⅱ理综综)如图8，MNP为竖直面内一一固定轨道，，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端从静止开始始沿轨道下滑滑，与挡板发发生一次完全全弹性碰撞后后停止在水平平轨道上某处处．若在MN段的摩擦可忽忽略不计，物物块与NP段轨道间的滑滑动摩擦因数数为μ，求物块停止止的地方与N点距离的可能能值．图8解析：根据功能原理理，在物块从从开始下滑到到静止的过程程中，物块重重力势能减小小的数值ΔEP与物块克服摩摩擦力所做功功的数值W相等，即ΔEp＝W①设物块质量为为m，在水平轨道道上滑行的总总路程为s′，则ΔEP＝mgh②W＝μmgs′③③设物块在水水平轨道上上停住的地地方与N点的距离为为d，若物块在在与P碰撞后，在在到达圆弧弧形轨道前前停止，则则s′＝2s－d④图9答案：D2．(2011·湖北襄襄樊1月调调研)如图10所所示，—个个质量为m的圆环套在在一根固定定的水平直直杆上，环环与杆的动动摩擦因数数为μ，现给环一一个向右的的初速度v0，如果在运运动过程中中还受到一一个方向始始终竖直向向上的力F的作作用用，，已已知知力力F的大大小小F＝kv(k为常常数数，，v为环环的的运运动动速速度度)，，则则环环在在整整个个运运动动过过程程中中克克服服摩摩擦擦力力所所做做的的功功(假假设设杆杆足足够够长长)可可能能为为()图10答案案：：ABD3．．——质质量量为为m的小小球球，，用用长长为为L的轻轻绳绳悬悬挂挂于于O点，，小小球球在在水水平平力力F作用用下下，，从从平平衡衡位位置置P点缓缓慢慢地地移移动动到到Q点，，如如图图11所所示示，，则则力力F所做做的的功功为为()A．．mgLcosθB．．FLsinθC．．mgL(1－－cosθ)D．．FL(1－－cosθ)图11解析析：：小球球的的运运动动过过程程是是缓缓慢慢的的，，因因而而任任一一时时刻刻都都可可看看做做是是平平衡衡状状态态，，因因此此F的大小不不断变大大，F做的功是是变力功功，小球球上升过过程只有有重力mg和F这两个力力做功，，由动能能定理得得：WF－mgL(1－cosθ)＝0，，所以WF＝mgL(1－cosθ)．答案：C4．如图图12所所示，物物体在离离斜面底底端4m处由由静止滑滑下，若若动摩擦擦因数均均为0.5，斜斜面倾角角为37°，斜斜面与平平面间由由一段圆圆弧连接接，求物物体能在在水平面面上滑行行多远？？图12解析：物体在斜斜面上受受重力mg、支持力力FN1、摩擦力力F1的作用，，沿斜面面加速下下滑(因因μ＝0.5<tan37°＝0.75)，到到水平面面后，在在摩擦力力F2作用下做做减速运运动，直直至停止止．对物物体在斜斜面上和和水平面面上时进进行受力力分析，，如图13所示示．图13答案：1.6m5．(改编2009·重庆庆高考理理综)2009年中国国女子冰冰壶队首首次获得得了世界界锦标赛赛冠军，，这引起起了人们们对冰壶壶运动的的关注．．冰壶在在水平冰冰面上的的一次滑滑行可简简化为如如下过程程：如图图14所所示，运运动员将将静止于于O