《备考指南一轮 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【备考指南】1.知道动能的概念及定义式，会比较、计算物体的动能.2.能应用动能定理解答各种常见的力学问题．栏目导航01知识梳理回顾03核心素养提升02要点各个击破04配套训练知识梳理回顾11．定义：物体由于__________而具有的能量．一动能运动

标

二动能定理动能的变化量

Ek2－Ek1

原因

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________作用．5．应用技巧：若过程包含了几个运动性质不同的分过程，既可以______考虑，也可以__________考虑．曲线运动变力做功分阶段分段整个过程要点各个击破2要点1对动能和动能定理的理解例1

(2020届湖北名校月考)中国北京获得2022年第24届冬季奥林匹克运动会主办权．北京成为奥运史上第一个举办过夏季奥运动会和冬季奥运动会的城市．如图是某两个坡度不同的滑道AB和AB′(均可看作斜面)，可视为质点的甲、乙两名滑雪者分别乘两个完全相同的滑撬，从A点由静止开始分别沿AB和AB′滑下，最后都停在水平面BC某处，如图所示，设滑撬和冰面间的动摩擦因数处处相同，斜面与水平面连接处均可认为是圆滑的，滑雪者保持一定姿势在滑撬上不动．则下列说法中正确的是(

)A．甲在B点的速率一定等于乙在B′点的速率B．甲滑行总时间大于乙滑行总时间C．全过程中摩擦力对甲做的功一定等于摩擦力对乙做的功D．甲、乙停止滑行后回头看A处红旗，其视线的仰角一定相同【答案】D练1

(2020届安徽名校联考)如图所示，水平地面上有静止的18个相同的木块排成一条直线接触但不粘连，每个木块的长度l＝0.5m，质量m＝1.2kg，它们与地面间的动摩擦因数均为μ1＝0.1，在右边第一个木块的右端放一质量M＝1kg的小铅块(可视为质点)，它与各木块间的动摩擦因数均为μ2＝0.5，现突然给小铅块一个向左的初速度v0＝10m/s，使其在木块上滑行．设木块与地面间及小铅块与木块间的最大静摩擦力均等于滑动摩擦力，重力加速度g＝10m/s2，则(

)A．小铅块相对木块滑动时小铅块的加速度大小为10m/s2B．小铅块最多能带动5个木块运动C．第10个木块运动的速度大小为1m/sD．小铅块下的木块刚发生运动时小铅块的瞬时速度大小为5m/s【答案】D1．动能定理说明了合力对物体所做的功和动能变化量间的一种因果关系和数量关系．2．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．3．动能定理的表达式是一个标量式，不能在某方向上应用动能定理．要点2动能定理的应用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到的所有外力，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．(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做一个整体进行研究．2．利用动能定理解题的优点(1)动能定理是标量式，不牵涉方向问题．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＝Flcosα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．例2

(2020届湖南名校联考)在学校组织的趣味运动会上，某科技小组为大家提供了一个寓学于乐的游戏．如图所示，将一质量为0.1kg的钢球放在点O，用弹射装置将其弹出，使其沿着光滑的半圆形轨道OA和AB运动，BC段为一段长为L＝2.0m的粗糙平面，DEFG为接球槽．圆弧OA和AB的半径分别为r＝0.2m，R＝0.4m，小球与BC段的动摩擦因数为μ＝0.7，C点离接球槽的高度为h＝1.25m，水平距离为x＝0.5m，接球槽足够大，g取10m/s2.求：

(1)要使钢球恰好不脱离圆弧轨道，钢球在A点的速度vA多大？在B位置对半圆轨道的压力多大？(2)要使钢球最终能落入槽中，弹射速度v0至少多大？1．用动能定理求解变力做功的要点(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．优先考虑动能定理的典型问题(1)不涉及加速度、时间的问题．(2)有多个物理过程且不需要研究整个过程的中间状态的问题．(3)变力做功的问题．等物理量的力学问题．(4)含有F、l、m、v、W、Ek

核心素养提升3动能定理与图像问题的结合1．解决物理图像问题的基本步骤(1)观察题目给出的图像，弄清纵坐标、横坐标所对应的物理量及图线所表示的物理意义．(2)根据物理规律推导出纵坐标与横坐标所对应的物理量间的函数关系式．(3)将推导出的物理规律与数学上与之相对应的标准函数关系式相对比，找出图线的斜率、截距、图线的交点、图线下的面积所对应的物理意义，分析解答问题，或者利用函数图线上的特定值代入函数关系式求物理量．2．图像所围“面积”的意义(1)v－t图像：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图像：由公式Δv＝at可知，a－t图线与坐标轴围成的面积表示物体速度的变化量．(3)F－x图像：由公式W＝Fx可知，F－x图线与坐标轴围成的面积表示力所做的功．(4)P－t图像：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．【答案】BD例2

(2019年黄石调研)用传感器研究质量为2kg的物体由静止开始做直线运动的规律时，在计算机上得到0～6s内物体的加速度随时间变化的关系如图所示．下列说法正确的是(

)A．0～6s内物体先向正方向运动，后向负方向运动B．0～6