2019年高考物理大一轮复习-第05章-机械能-第2讲-动能定理-新人教版.ppt

机械能机械能第第 五五 章章第二讲动能定理第二讲动能定理0202核心考点探究突破0303模拟演练稳基提能栏目导航0101基础再现双击落实0404课后回顾高效练习0101基础再现双击落实1.定义：物体由于定义：物体由于_而具有的能而具有的能2表达式表达式Ek_3当物体的速度变化时，动能一定变化吗？反之呢？举例说明当物体的速度变化时，动能一定变化吗？反之呢？举例说明提提示示：不不一一定定，如如匀匀速速圆圆周周运运动动；一一定定；动动能能变变化化一一定定是是速速度度的的大大小小发发生生了了变变化化.运动运动一一 动能动能 1.对照课本，填写下列表格对照课本，填写下列表格二二 动能定理动能定理 内容内容力在一个过程中对物体所做的功等于物体在这个过程中力在一个过程中对物体所做的功等于物体在这个过程中_表达式表达式WEk_对定理对定理的理解的理解W0，物体的动能，物体的动能_W0，物体的动能，物体的动能_W0，物体的动能不变，物体的动能不变适用适用范围范围(1)动能定理既适用于直线运动，也适用于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，也适用于既适用于恒力做功，也适用于_动能的变化动能的变化 增加增加减小减小曲线运动曲线运动变力做功变力做功2.思考思考(1)如如图图所所示示，质质量量为为m的的物物体体在在恒恒力力F作作用用下下在在光光滑滑水水平平面面上上移移动动的的位位移移为为s，速度由速度由v1增加至增加至v2，试推导动能定理的表达式，试推导动能定理的表达式(2)动能定理的表达式是矢量式还是标量式？能否在某一个方向上用动能定理？动能定理的表达式是矢量式还是标量式？能否在某一个方向上用动能定理？提示：提示：标量式，不能标量式，不能(3)物体所受到的合外力不为零，其动能一定变化吗？举例说明物体所受到的合外力不为零，其动能一定变化吗？举例说明提示：提示：不一定例如匀速圆周运动不一定例如匀速圆周运动(4)物物体体以以速速度度v沿沿光光滑滑水水平平面面做做直直线线运运动动，现现对对物物体体施施加加一一外外力力F，经经过过一一段段时时间间物物体体的的速速度度仍仍为为v，方方向向与与原原来来的的速速度度方方向向相相反反，则则这这段段时时间间内内力力F对对物物体体做做的的功功_提示：提示：WEk0(5)人人用用手手托托着着质质量量为为m的的物物体体，从从静静止止开开始始沿沿水水平平方方向向运运动动，前前进进距距离离s后后，速速度度为为v(物物体体与与手手始始终终相相对对静静止止)，物物体体与与人人手手掌掌之之间间的的动动摩摩擦擦因因数数为为，则则人人对对物物体体做的功为做的功为_1判断正误判断正误(1)动能不变的物体一定处于平衡状态动能不变的物体一定处于平衡状态()(2)如果物体所受的合外力为零，那么合外力对物体做功一定为零如果物体所受的合外力为零，那么合外力对物体做功一定为零()(3)物体在合外力作用下做变速运动时，动能一定变化物体在合外力作用下做变速运动时，动能一定变化()(4)物体的动能不变，所受的合外力必定为零物体的动能不变，所受的合外力必定为零()(5)做做自自由由落落体体运运动动的的物物体体，某某时时刻刻的的动动能能与与下下落落的的时时间间的的二二次次方方成成正正比比()答案：答案：(1)(2)(3)(4)(5)2关关于于运运动动物物体体所所受受的的合合外外力力、合合外外力力做做的的功功及及动动能能变变化化的的关关系系，下下列列说说法法正确的是正确的是()A合外力为零，则合外力做功一定为零合外力为零，则合外力做功一定为零B合外力做功为零，则合外力一定为零合外力做功为零，则合外力一定为零C合外力做功越多，则动能一定越大合外力做功越多，则动能一定越大D动能不变，则物体合外力一定为零动能不变，则物体合外力一定为零答案：答案：A3(多多选选)如如图图所所示示，甲甲、乙乙两两个个质质量量相相同同的的物物体体，用用大大小小相相等等的的力力F分分别别拉拉它它们们在在水水平平面面上上从从静静止止开开始始运运动动相相同同的的距距离离s.甲甲在在光光滑滑水水平平面面上上，乙乙在在粗粗糙糙水水平平面面上上，则下列关于力则下列关于力F对甲、乙做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是对甲、乙做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是()A力力F对甲做功多对甲做功多B力力F对甲、乙两个物体做的功一样多对甲、乙两个物体做的功一样多C甲物体获得的动能比乙大甲物体获得的动能比乙大D甲、乙两个物体获得的动能相同甲、乙两个物体获得的动能相同答案：答案：BC答案：答案：D5有有一一质质量量为为m的的木木块块，从从半半径径为为r的的圆圆弧弧曲曲面面上上的的a点点滑滑向向b点点，如如图图所所示示若由于摩擦使木块的运动速率保持不变，则以下叙述正确的是若由于摩擦使木块的运动速率保持不变，则以下叙述正确的是()A木块所受的合外力为零木块所受的合外力为零B因木块所受的力都不对其做功，所以合外力做的功为零因木块所受的力都不对其做功，所以合外力做的功为零C重力和摩擦力的合力做的功为零重力和摩擦力的合力做的功为零D重力和摩擦力的合力为零重力和摩擦力的合力为零答案：答案：C1对对“外力外力”的两点理解：的两点理解：(1)“外外力力”指指的的是是合合外外力力，可可以以是是重重力力、弹弹力力、摩摩擦擦力力、电电场场力力、磁磁场场力力或或其其他他力，它们可以同时作用，也可以不同时作用力，它们可以同时作用，也可以不同时作用(2)“外力外力”既可以是恒力，也可以是变力既可以是恒力，也可以是变力0202核心考点探究突破考点一考点一 动能定理的理解和应用动能定理的理解和应用 2公式中公式中“”体现的三个关系：体现的三个关系：数量关系数量关系合力的功与物体动能的变化可以等量代换合力的功与物体动能的变化可以等量代换单位关系单位关系国际单位都是焦耳国际单位都是焦耳因果关系因果关系合力的功是物体动能变化的原因合力的功是物体动能变化的原因3解题的基本思路解题的基本思路(1)选取研究对象，明确它的运动过程；选取研究对象，明确它的运动过程；(2)分析受力情况和各力的做功情况；分析受力情况和各力的做功情况；(3)明确研究对象在过程的初末状态的动能明确研究对象在过程的初末状态的动能Ek1和和Ek2；(4)列动能定理的方程列动能定理的方程W合合Ek2Ek1及其他必要的解题方程，进行求解及其他必要的解题方程，进行求解D 如如图图所所示示，B是是水水平平地地面面上上AC的的中中点点，可可视视为为质质点点的的小小物物块块以以某某一一初初速速度度从从A点点滑滑动动到到C点点停停止止小小物物块块经经过过B点点时时的的速速度度等等于于它它在在A点点时时速速度度的的一一半半则则小小物物块块与与AB段段间间的的动动摩摩擦擦因因数数1和和其其与与BC段段间间的的动动摩擦因数摩擦因数2的比值为的比值为()A1B2C3D4CC 应用动能定理求变力做功时应注意的问题应用动能定理求变力做功时应注意的问题(1)所求的变力的功不一定为总功，故所求的变力的功不一定等于所求的变力的功不一定为总功，故所求的变力的功不一定等于Ek(2)合外力对物体所做的功对应物体动能的变化，而不是对应物体的动能合外力对物体所做的功对应物体动能的变化，而不是对应物体的动能(3)若若有有多多个个力力做做功功时时，必必须须明明确确各各力力做做功功的的正正负负，待待求求的的变变力力的的功功若若为为负负功功，可可以以设设克克服服该该力力做做功功为为W，则则表表达达式式中中应应用用W；也也可可以以设设变变力力的的功功为为W，则则字字母母W本身含有负号本身含有负号AC D ABD 3(2018陕陕西西黄黄陵陵中中学学模模拟拟)如如图图所所示示，质质量量为为m的的小小球球(可可视视为为质质点点)用用长长为为L的的细细线线悬悬挂挂于于O点点，自自由由静静止止在在P位位置置现现用用水水平平力力F缓缓慢慢地地将将小小球球从从P拉拉到到Q位位置置而而静静止止，细细线线与与竖竖直直方方向向夹夹角角为为60，此此时时细细线线的的拉拉力力为为F1，然然后后放放手手让让小小球球从从静静止返回，到止返回，到P点时细线的拉力为点时细线的拉力为F2，则，则()AF1F22mgB从从P到到Q，拉力，拉力F做功为做功为F1LC从从Q到到P的过程中，小球受到的合外力大小不变的过程中，小球受到的合外力大小不变D从从Q到到P的过程中，小球重力的瞬时功率一直增大的过程中，小球重力的瞬时功率一直增大A 考点二考点二 动能定理与图象综合问题动能定理与图象综合问题 图象所围图象所围“面积面积”的意义的意义(1)vt图：由公式图：由公式xvt可知，可知，vt图线与坐标轴围成的面积表示物体的位移图线与坐标轴围成的面积表示物体的位移(2)at图图：由由公公式式vat可可知知，at图图线线与与坐坐标标轴轴围围成成的的面面积积表表示示物物体体速速度度的的变变化化量量(3)Fx图：由公式图：由公式WFx可知，可知，Fx图线与坐标轴围成的面积表示力所做的功图线与坐标轴围成的面积表示力所做的功(4)Pt图：由公式图：由公式WPt可知，可知，Pt图线与坐标轴围成的面积表示力所做的功图线与坐标轴围成的面积表示力所做的功(1)滑块滑至斜面中点时的加速度大小；滑块滑至斜面中点时的加速度大小；(2)滑块滑至斜面底端时的速度大小；滑块滑至斜面底端时的速度大小；(3)试试分分析析滑滑块块能能否否滑滑至至光光滑滑竖竖直直半半圆圆轨轨道道的的最最高高点点C.如如能能，请请求求出出在在最最高高点点时时滑块对轨道的压力；如不能，请说明理由滑块对轨道的压力；如不能，请说明理由(2017高高考考冲冲刺刺卷卷)一一质质量量为为2 kg的的物物体体受受水水平平拉拉力力F作作用用，在在粗粗糙糙水水平平面面上上做做加加速速直直线线运运动动时时的的at图图象象如如图图所所示示，t0时时其其速度大小为速度大小为2 m/s，滑动摩擦力大小恒为，滑动摩擦力大小恒为2 N()At6 s时，物体的速度为时，物体的速度为18 m/sB在在06 s内，合力对物体做的功为内，合力对物体做的功为400 JCt6 s时，摩擦力的功率为时，摩擦力的功率为400 WDt6 s时，拉力时，拉力F的功率为的功率为200 WD 甲乙甲乙 4某某物物体体以以一一定定的的初初速速度度v0沿沿倾倾角角为为37的的斜斜面面向向上上滑滑行行，最最后后又又回回到到出出发发点点物物体体与与斜斜面面的的动动摩摩擦擦因因数数恒恒定定，g取取10 m/s2.在在此此过过程程中中，其其动动能能Ek随随物物体体到到斜斜面面底端距离底端距离L的变化关系如图所示，则物体的质量为的变化关系如图所示，则物体的质量为()A1 kg B2 kgC3 kg D4 kgA 5(多多选选)质质量量为为1 kg的的物物体体静静止止在在水水平平粗粗糙糙的的地地面面上上，在在一一水水平平外外力力F的的作作用用下下运运动动，如如图图甲甲所所示示，外外力力F和和物物体体克克服服摩摩擦擦力力Ff做做的的功功W与与物物体体位位移移x的的关关系系如如图图乙所示，重力加速度乙所示，重力加速度g取取10 m/s2.下列分析正确的是下列分析正确的是()A物体与地面之间的动摩擦因数为物体与地面之间的动摩擦因数为0.2B物体运动的位移为物体运动的位移为13 mC前前3 m运动过程中物体的加速度为运动过程中物体的加速度为3 m/s2Dx9 m时，物体的速度为时，物体的速度为3 m/sACD 考点三考点三 利用动能定理求路程利用动能定理求路程(1)物体做往返运动的整个过程中在物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程；轨道上通过的总路程；(2)最终当物体通过圆弧轨道最低点最终当物体通过圆弧轨道最低点E时，对圆弧轨道的压力；时，对圆弧轨道的压力；(3)为为使使物物体体能能顺顺利利到到达达圆圆弧弧轨轨道道的的最最高高点点D，释释放放点点距距B点点的的距距离离L至至少少多多大大对对于于物物体体运运动动过过程程中中有有往往复复运运动动的的情情况况，物物体体所所受受的的滑滑动动摩摩擦擦力力、空空气气阻阻力力等等大大小小不不变变，方方向向发发生生变变化化，但但在在每每一一段段上上这这类类力力均均做做负负功功，而而且且这这类类力力所所做做的的功功等等于于力力和和路路程程的的乘乘积积，与与位位移移无无关关若若题题目目中中涉涉及及求求解解物物体体运运动动的的路路程程或或位位置置的的变变化化，可利用动能定理求出摩擦力的功，然后进一步确定物体运动的路程或位置的变化可利用动能定理求出摩擦力的功，然后进一步确定物体运动的路程或位置的变化(1)小物块平抛运动到小物块平抛运动到C点时的速度大小；点时的速度大小；(2)A点到点到C点的竖直距离；点的竖直距离；(3)小物块在斜面小物块在斜面MN上滑行的总路程上滑行的总路程答案：答案：(1)2 m/s(2)0.128 m(3)1 m6在在离离地地面面高高h处处以以初初速速度度v0竖竖直直向向上上抛抛出出质质量量为为m的的小小球球，小小球球所所受受到到的的空空气气阻阻力力大大小小恒恒为为f(fmg)，假假设设小小球球每每次次与与地地面面碰碰撞撞后后以以原原速速率率反反弹弹回回，求求从从抛抛出出到落地小球通过的总路程？到落地小球通过的总路程？7如如图图所所示示，MNP为为竖竖直直面面内内一一固固定定轨轨道道，其其圆圆弧弧段段MN与与水水平平段段NP相相切切于于N，P端端固固定定一一竖竖直直挡挡板板M相相对对于于N的的高高度度为为h，NP长长度度为为s.一一物物块块从从M端端由由静静止止开开始始沿沿轨轨道道下下滑滑，与与挡挡板板发发生生一一次次完完全全弹弹性性碰碰撞撞(碰碰撞撞后后物物块块速速度度大大小小不不变变，方方向向相相反反)后后停停止止在在水水平平轨轨道道上上某某处处若若在在MN段段的的摩摩擦擦可可忽忽略略不不计计，物物块块与与NP段段轨轨道道间间的的动动摩擦因数为摩擦因数为，求物块停止的地方距，求物块停止的地方距N点的距离的可能值点的距离的可能值