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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,基础课2动能动能定理,1/44,动能,1.,定义：,物体因为,而含有能叫动能。,2,.,公式：,E,k,。,3,.,单位：,，,1 J,1 Nm,1 kgm,2,/s,2,。,4,.,矢标性：,动能是,，只有正值。,5,.,状态量：,动能是,，因为,v,是瞬时速度。,知识排查,运动,焦耳,标量,状态量,2/44,动能定理,1.,内容：,力在一个过程中对物体做功，等于物体在这个过程中,。,2.,表示式：,W,或,W,E,k2,E,k1,。,3.,物理意义：,功是物体动能改变量度。,动能改变,合外力,3/44,4.,适用条件,(1),动能定理既适合用于直线运动，也适合用于,。,(2),既适合用于恒力做功，也适合用于,。,(3),力能够是各种性质力，既能够同时作用，也能够,。,5,.,应用动能定理处理经典问题大致分为两种,(1),单一物体单一过程或者某一过程；,(2),单一物体多个过程。动能定理因为不包括加速度和时间，比动力学研究方法要简便。,曲线运动,变力做功,间断作用,4/44,1.,思索判断,(1),一定质量物体动能改变时，速度一定改变，但速度改变时，动能不一定改变。,(,),(2),动能不变物体一定处于平衡状态。,(,),(3),假如物体所受合外力不为零，那么合外力对物体做功一定不为零。,(,),答案,(1),(2),(3),小题速练,5/44,2.,(,四川理综，,1),韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠运动员。他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿,“,助滑区,”,保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功,1 900 J,，他克服阻力做功,100 J,。韩晓鹏在此过程中,(,),A.,动能增加了,1 900 JB.,动能增加了,2 000 J,C.,重力势能减小了,1 900 J D.,重力势能减小了,2 000 J,解析,由题可得，重力做功,W,G,1 900 J，则重力势能降低1 900 J，故选项C正确，D错误；由动能定理得，,W,G,W,f,E,k,，克服阻力做功,W,f,100 J,，则动能增加,1 800 J,，故选项,A,、,B,错误。,答案,C,6/44,对动能定理了解及应用,1.,对,“,外力,”,两点了解,(1)“,外力,”,指是合外力，能够是重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力或其它力，它们能够同时作用，也能够不一样时作用。,(2)“,外力,”,既能够是恒力，也能够是变力。,7/44,2.,公式,W,合,E,k,中,“,”,表达三个关系,8/44,1.,(,广东六校联考,),北京取得,2022,年冬奥会举行权，冰壶是冬奥会比赛项目。将一个冰壶以一定初速度推出后将运动一段距离停下来。换一个材料相同、质量更大冰壶，以相同初速度推出后，冰壶运动距离将,(,),A.,不变,B.,变小,C.,变大,D.,无法判断,答案A,9/44,2.,(,多项选择,),如图,1,所表示，电梯质量为,M,，在它水平地板上放置一质量为,m,物体。电梯在钢索拉力作用下竖直向上加速运动，当电梯速度由,v,1,增加到,v,2,时，上升高度为,H,，则在这个过程中，以下说法或表示式正确是,(,),图,1,10/44,答案CD,11/44,3.,如图,2,所表示，小物块从倾角为,倾斜轨道上,A,点由静止释放滑下，最终停在水平轨道上,B,点，小物块与水平轨道、倾斜轨道之间动摩擦因数均相同，,A,、,B,两点连线与水平方向夹角为,，不计物块在轨道转折时机械能损失，则动摩擦因数为,(,),A.tan,B.tan,C.tan(,)D.tan(,),图,2,12/44,答案B,13/44,应用动能定理求解多过程问题,1.,首先需要建立运动模型，选择适当研究过程能使问题得以简化。当物体运动过程包含几个运动性质不一样子过程时，能够选择一个、几个或全部子过程作为研究过程。,2.,当选择全部子过程作为研究过程，包括重力、大小恒定阻力或摩擦力做功时，要注意利用它们做功特点：,(1),重力功取决于物体初、末位置，与路径无关；,(2),大小恒定阻力或摩擦力功等于力大小与旅程乘积。,3.,专注过程与过程连接状态受力特征与运动特征,(,比如：速度、加速度或位移,),。,4.,列整体,(,或分过程,),动能定理方程。,14/44,【典例】如图3所表示，倾角,45粗糙平直导轨,AB,与半径为,R,光滑圆环轨道相切，切点为,B,，整个轨道处于竖直平面内。一质量为,m,小滑块(能够看作质点)从导轨上离地面高为,h,3,R,D,处无初速度下滑进入圆环轨道。接着小滑块从圆环最高点,C,水平飞出，恰好击中导轨上与圆心,O,等高,P,点，不计空气阻力，已知重力加速度为,g,。求：,(1),滑块运动到圆环最高点,C,时速度大小；,(2),滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力大小；,(3),滑块在斜面轨道,BD,间运动过程中克服摩擦力做功。,图,3,15/44,解析,(1),小滑块从,C,点飞出来做平抛运动，水平速度为,v,0,。,(2),小滑块在最低点时速度为,v,，由动能定理得,16/44,在最低点由牛顿第二定律得,解得,F,N,6,mg,由牛顿第三定律得,F,N,6,mg,(3),从,D,到最低点过程中，设,DB,过程中克服摩擦阻力做功,W,f,，由动能定理得,17/44,【拓展延伸,1,】,在,【典例】,中，若小滑块刚好能过,C,点，求滑块与轨道,AB,间动摩擦因数。,解析,小滑块刚好能过,C,点，则在,C,点由牛顿第二定律得,小滑块由,D,至,C,过程，由动能定理得,18/44,【拓展延伸,2,】,在,【典例】,中滑块从轨道,P,点由静止释放，滑块与粗糙导轨间动摩擦因数为,，求滑块整个运动过程中在,AB,轨道上经过总旅程。,解析,滑块在,P,点释放，滑块将在两轨道间做往返运动，当滑块抵达,B,点时速度为零后滑块将只在圆弧轨道上运动，故全过程由动能定理得,mgs,PB,sin,mg,cos,s,0,由几何关系得,s,PB,R,19/44,应用动能定了解题基本思绪,20/44,1.,如图,4,所表示，质量为,m,小球，从离地面,H,高处从静止开始释放，落到地面后继续陷入泥中,h,深度而停顿，设小球受到空气阻力为,f,，重力加速度为,g,，则以下说法正确是,(,),图,4,21/44,答案C,22/44,2.,如图,5,所表示，水平桌面上轻质弹簧左端固定，右端与静止在,O,点质量为,m,1 kg,小物块接触而不连接，此时弹簧无形变。现对小物块施加,F,10 N,水平向左恒力，使其由静止开始向左运动。小物块在向左运动到,A,点前某处速度最大时，弹簧弹力为,6 N,，运动到,A,点时撤去推力,F,，小物块最终运动到,B,点静止。图中,OA,0.8 m,，,OB,0.2 m,，重力加速度取,g,10 m/s,2,。求小物块：,(1),与桌面间动摩擦因数,；,(2),向右运动过程中经过,O,点速度；,(3),向左运动过程中弹簧最大压缩量。,图,5,23/44,解析,(1),小物块速度到达最大时，加速度为零。,(3),弹簧最大压缩量为,x,max,，对小物块运动全过程，依据动能定理得,Fx,OA,F,f,(2,x,max,x,OB,),0,，,代入数值得,x,max,0.9 m。,答案,(1)0.4,(2)1.26 m/s,(3)0.9 m,(2),设向右运动经过,O,点时速度为,v,0,，从,O,B,，,24/44,1.,处理物理图象问题基本步骤,(1),观察题目给出图象，搞清纵坐标、横坐标所对应物理量及图线所表示物理意义。,(2),依据物理规律推导出纵坐标与横坐标所对应物理量间函数关系式。,(3),将推导出物理规律与数学上与之相对应标准函数关系式相对比，找出图线斜率、截距、图线交点、图线下方面积所对应物理意义，依据对应关系列式解答问题。,动能定理与图象结合问题,25/44,2,.,四类图象所围,“,面积,”,含义,26/44,1.,用水平力,F,拉一物体，使物体在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动，,t,1,时刻撤去拉力,F,，物体做匀减速直线运动，到,t,2,时刻停顿，其速度,时间图象如图,6,所表示，且,，若拉力,F,做功为,W,1,，平均功率为,P,1,；物体克服摩擦阻力,F,f,做功为,W,2,，平均功率为,P,2,，则以下选项正确是,(,),A.,W,1,W,2,，,F,2,F,f,B.,W,1,W,2,，,F,2,F,f,C.,P,1,2,F,f,D.,P,1,P,2,，,F,2,F,f,图,6,27/44,答案B,28/44,2.,(,江苏单科，,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,E,k0,，与斜面间动摩擦因数不变，则该过程中，物块动能,E,k,与位移,x,关系图线是,(,),29/44,解析,设斜面倾角为,，物块与斜面间动摩擦因数为,，物块质量为,m,，小物块沿斜面向上滑动过程，由动能定理得，,(,mg,sin,mg,cos,),x,E,k,E,k0,，即,E,k,E,k0,(,mg,sin,mg,cos,),x,；设小物块滑到最高点距离为,L,，小物块沿斜面滑动全过程由能量守恒定律得，,E,k,E,k0,mgx,sin,mg,cos,(2,L,x,),(,E,k0,2,mgL,cos,),(,mg,sin,mg,cos,),x,，故选项,C,正确。,答案,C,30/44,3.(,甘肃模拟,),如图,7,甲所表示，一质量为,4 kg,物体静止在水平地面上，让物体在随位移均匀减小水平推力,F,作用下开始运动，推力,F,随位移,x,改变关系如图乙所表示，已知物体与地面间动摩擦因数,0.5,，,(,取,g,10 m/s,2,),，则以下说法正确是,(,),图,7,31/44,32/44,答案B,33/44,动能定理综合应用,细心审题、规范答题能力培养,物理计算题从来是高考拉分题，试题综合性强，包括物理过程较多，所给物理情境较复杂，物理模型较含糊甚至很隐蔽，利用物理规律也较多，对考生各项能力要求很高，为了在物理计算题上得到理想分值，应做到细心审题、专心析题、规范答题。,34/44,【例】如图8所表示，水平路面,CD,右侧有一长度,L,1,2 m木板。一物块放在木板最右端，并随木板一起向左侧固定平台运动，木板上表面与平台等高。平台上表面,AB,长度,s,3 m，光滑半圆轨道,AFE,竖直固定在平台上，圆轨道半径,R,0.4 m，最低点与平台,AB,相切于,A,点。当木板左端与平台距离,L,2 m时，木板与物块向左运动速度,v,0,8 m/s。木板与平台竖直壁碰撞后，木板马上停顿运动，物块在木板上滑动并滑上平台。已知木板与路面间动摩擦因数,1,0.05，物块与木板上表面及轨道,AB,间动摩擦因数均为,2,0.1，物块质量,m,1 kg，取,g,10 m/s,2,。,35/44,(1),求物块进入圆轨道时对轨道上,A,点压力；,(2),判断物块能否抵达圆轨道最高点,E,。假如能，求物块离开,E,点后在平台上落点到,A,点距离；假如不能，则说明理由。,图,8,36/44,审题流程,第一步：把握过程，构建运动模型,过程,1,DC,段,木板、物块共同向左减速运动,过程,2,木板与,BC,碰撞后,物块在木板上匀减速运动,过程,3,物块滑到,BA,上,物块在,BA,上匀减速运动,过程,4,光滑半圆轨道上,物块做圆周运动,过程,5,可能从,E,点水平抛出,37/44,38/44,规范解答,解析,(1),设木板质量为,M,，物块随板运动撞击竖直壁,BC,时速度为,v,1,，,设物块到,A,点时速度为,v,2,，由动能定理得,解得,F,N,140 N,由牛顿第三定律知，物块对轨道,A,点压力大小为140 N，方向竖直向下。,39/44,(2),设物块能经过圆轨道最高点，且在最高点处速度为,v,3,，由动能定理得,解得,x,2.4 m,。,答案,(1)140 N,，方向竖直向下,(2),能,2.4 m,40/44,【针对训练】如图9是某同学漫画中出现装置，描述了一个“吃货”用来做“糖炒栗子”“萌”事儿：将板栗在地面小平台上以一定初速度经两个四分之一圆弧衔接而成轨道，从最高点,P,飞出进入炒锅内，利用往返运动使其均匀受热。用质量为,m,10 g小滑块代替栗子，借这套装置来研究一物理问题。设大小两个四分之一圆弧半径为2,R,和,R,，,R,0.8 m，小平台和圆弧均光滑。将过锅底纵截面看作是两个斜面,AB,、,CD,和一段光滑圆弧组成，斜面动摩擦因数均为0.25，两斜面倾角均为,37，,AB,CD,2,R,，,A,、,D,等高，,D,端固定一挡板，碰撞不损失机械能，滑块运动一直在包含锅底最低点竖直平面内，取,g,10 m/s,2,。(已知sin 370.6，cos 370.8),41/44,(1),若滑块恰好能经,P,点飞出，又恰好沿,AB,斜面进入锅内，应调整锅底支架高度，此时斜面,A,、,D,点离地面多高？,(2),求滑块在锅内斜面上运动总旅程。,图,9,42/44,抵达,A,点时速度方向要沿着斜面,AB,方向，在,A,点有,假设经过一个往返恰能回到,A,点，,43/44,设回到,A,点时动能为,E,k,，由动能定理得,解得,E,k,0,，所以滑块不会滑到,A,点。,滑块在斜面上运动全过程应用动能定理得,解得滑块在锅内斜面上运动总旅程,s,11.05 m,答案,(1)1.95 m,(2)11.05 m,44/44,
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