《高考备考指南 理科综合 物理》课件-第5章 第2讲

机械能及其守恒定律第五章第2讲动能定理栏目导航01知识梳理回顾03随堂限时集训02考点各个击破04配套训练知识梳理回顾1一、动能1．定义：物体由于__________而具有的能量．运动标二、动能定理1．内容：合力对物体所做的功，等于物体____________．2．表达式：W＝________________________.3．物理意义：合力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，也可以不同时作用．动能的变化W1＋W2＋W3＝Ek2－Ek1曲线运动变力做功夯基题组2.(2017届常州模拟)一个质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m，这时物体的速度是2m/s，则下列说法错误的是(

)A．手对物体做功12J B．合外力对物体做功12JC．合外力对物体做功2J D．物体克服重力做功10J【答案】B考点各个击破21．对动能的理解(1)动能是一个状态量，它与物体的运动状态(瞬时速度)对应．动能是标量．它只有大小，没有方向，而且物体的动能总是大于或等于零，不会出现负值．(2)动能是相对的，它与参照物的选取密切相关．如行驶中的汽车上的物品，相对于汽车上的乘客，物品动能是零，但相对于路边的行人，物品的动能就不为零．2．对动能定理的理解(1)动能定理的计算式为标量式，s、v为相对同一参考系的位移、速度．一般以地面为参考系．考点1对动能和动能定理的理解(2)若物体运动的过程中包含几个不同过程，应用动能定理时，可以分段考虑，也可以视全过程为一整体来处理．(3)动能定理公式中的等号表明合力做功与物体动能变化间的三个关系．①数量关系：即合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，进而求得某一个力的功．②单位相同：国际单位都是焦耳．③因果关系：合外力的功是物体动能变化的原因．(4)动能定理中涉及的物理量有F、s、m、v、W、Ek等，在处理含有上述物理量的力学问题时，无论是直线运动还是曲线运动，都可以考虑使用动能定理．例1

(2017届广东模拟)用拉力F将一个重为50N的物体匀速提升3m，则下列说法正确的有(

)A．物体克服重力做的功是0 B．合力对物体做的功是150JC．物体的重力势能增加了150J D．拉力F对物体做的功是150J解析：重力对物体做功为

WG＝－mgh＝－50×3J＝－150J，知物体克服重力做功150J，重力势能增加了150J．故A错误，C正确．因为物体匀速上升，所以合力的大小为零，则合力对物体做的功为零．故B错误．由平衡条件知，拉力

F＝G＝50N，则拉力做功WF＝Fh＝50×3J＝150J．故D正确．答案：CD1．在研究某一物体受到力的持续作用而发生状态改变时，如涉及位移和速度而不涉及时间时应首先考虑应用动能定理，而后考虑牛顿定律、运动学公式，如涉及加速度时，先考虑牛顿第二定律．2．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，以便更准确地理解物理过程和各物理量的关系．有些力在物体运动全过程中不是始终存在的，在计算外力做功时更应引起注意．1．利用动能定理解题的基本步骤(1)首先明确要研究的对象(一个物体或系统)，找出初、末状态(对应速度)及对应的过程．(2)正确分析运动过程中物体受的所有外力，包括重力．(3)要弄清各个外力做功的多少和正负情况，计算时应把各已知功的正负号代入动能定理的表达式．考点2动能定理的应用(4)有些力在物体运动的全过程中不是始终存在的，导致物体的运动包含几个物理过程，物体的运动状态、受力情况等均发生变化，因而在求外力做功时，可根据不同情况求功(既可以把每段中的各力做的功求出，再求代数和；也可把每个力在全程中的功求出，再求代数和)．(5)当物体的运动是由几个物理过程所组成，又不需要研究过程的中间状态时，可以把这几个物理过程看作一个整体进行研究．2．利用动能定理解题的优点(1)动能定理是标量式，不牵扯方向问题．在解决不涉及加速度和时间的问题时，可首先考虑动能定理．(2)对多过程可全程考虑，从而避开每个运动过程的具体细节，具有过程简明、方法巧妙、运算量小等优点．(3)变力做功问题．在某些问题中由于力F大小的变化或方向变化，不能直接由W＝Fscosα求变力F做功的值，此时可由其做功的结果——动能的变化来求变力F所做的功．(4)曲线运动问题．练2

如图甲所示，一条轻质弹簧左端固定在竖直墙面上，右端放一个可视为质点的小物块，小物块的质量为m＝1.0kg，当弹簧处于原长时，小物块静止于O点．现对小物块施加一个外力F，使它缓慢移动，将弹簧压缩至A点，压缩量为x＝0.1m，在这一过程中，所用外力F与压缩量的关系如图乙所示．然后撤去F释放小物块，让小物块沿桌面运动，已知O点至桌边B点的距离为L＝2x，水平桌面的高为h＝5.0m，计算时，可用滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力．(g取10m/s2)求：(1)在压缩弹簧过程中，弹簧存贮的最大弹性势能．(2)小物块落地点与桌边B的水平距离．【答案】(1)2.3J

(2)2m解：(1)取向左为正方向，从F－x图中可以看出，小物块与桌面间的滑动摩擦力大小为f＝1.0N，方向为负方向．在压缩过程中，摩擦力做功为Wf＝－f·x＝－0.1J，由图线与x轴所夹面积可得外力做功为WF＝(1.0＋47.0)×0.1÷2J＝2.4J，所以弹簧存贮的弹性势能为Ep＝WF＋Wf＝2.3J.1．用动能定理求解变力做功的注意要点(1)分析物体受力情况，确定哪些力是恒力，哪些力是变力．(2)找出其中恒力的功及变力的功．(3)分析物体初末状态，求出动能变化量．(4)运用动能定理求解．2．优