xx高考物理《动能定理》材料分析

XX 高考物理动能定理材料分析第 2 节 动能定理考点一|动能定理的理解1内容：在一个过程中合外力对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化量2表达式：vvE2E13理解：动能定理公式中等号表明了合外力做功与物体动能的变化具有等量代换关系合外力做功是引起物体动能变化的原因1定理中“外力”的两点理解重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力或其他力，它们可以同时作用，也可以不同时作用既可以是恒力，也可以是变力2公式中“”体现的三个关系下列关于运动物体的合力做功和动能、速度变化的关系，正确的是A物体做变速运动，合外力一定不为零，动能一定变化B若合外力对物体做功为零，则合外力一定为零物体的合外力做功，它的速度大小一定发生变化D物体的动能不变，所受的合外力必定为零力是改变物体速度的原因，物体做变速运动时，合外力一定不为零，但合外力不为零时，做功可能为零，动能可能不变，A、B 错误；物体合外力做功，它的动能一定变化，速度也一定变化，正确；物体的动能不变，所受合外力做功一定为零，但合外力不一定为零，D 错误2在光滑水平面上，质量为 2g 的物体以 2/s 的速度向东运动，若对它施加一向西的力使它停下来，则该外力对物体做的功是A16 B8 4 D0根据动能定理vv02224，选项正确3一个 2g 的小孩从高度为 30 的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为 20/sg 取 10/s2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是A合外力做功 0B阻力做功 00重力做功 00D支持力做功 0A 由动能定理可求得合外力做的功等于物体动能的变化，即 Ev222020，A 选项正确；重力做功Ggh2103070，选项错误；支持力的方向与小孩的运动方向垂直，不做功，D 选项错误；阻力做功阻合G700，B 选项错误4 有一质量为的木块，从半径为 r 的圆弧曲面上的 a 点滑向 b 点，如图21 所示如果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图21A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木块做曲线运动，速度方向变化，加速度不为零，故合外力不为零，A 错；速率不变，动能不变，由动能定理知，合外力做的功为零，而支持力始终不做功，重力做正功，所以重力做的功与摩擦力做的功的代数和为零，但重力和摩擦力的合力不为零，对，B、D 错考点二|动能定理的应用1应用动能定理的优越性动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动既适用于恒力做功，也适用于变力做功力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以分阶段作用2运用动能定理解决问题时，有两种思路：一种是全过程列式，另一种是分段列式3全过程列式时，涉及重力、弹簧弹力、大小恒定的阻力或摩擦力做功时，要注意运用它们的功能特点：重力的功取决于物体的初、末位置，与路径无关；大小恒定的阻力或摩擦力的功等于力的大小与路程的乘积弹簧弹力做功与路径无关如图22 所示为公路上的“避险车道” ，车道表面是粗糙的碎石，其作用是供下坡的汽车在刹车失灵的情况下避险质量20103g 的汽车沿下坡行驶，当驾驶员发现刹车失灵的同时发动机失去动力，此时速度表示数v136/h，汽车继续沿下坡匀加速直行 l30、下降高度h0 时到达“避险车道” ，此时速度表示数 v272/h图22求从发现刹车失灵至到达“避险车道”这一过程汽车动能的变化量；求汽车在下坡过程中所受的阻力；若“避险车道”与水平面间的夹角为 17，汽车在“避险车道”受到的阻力是在下坡公路上的 3 倍，求汽车在“避险车道”上运动的最大位移【解析】 由 Evv 代入数据得 E3010 由动能定理，有 ghFflvv 代入数据得 Ff20103N设向上运动的最大位移为 l，由动能定理，有l0v代入数据得 l333【答案】 3010 20103N 333如图23 所示，游乐场的过山车可能底朝上在竖直圆轨道上运行，可抽象为图 2 的模型倾角为 4的直轨道 AB、半径 R10 的光滑竖直圆轨道和倾角为 37的直轨道 EF，分别通过水平光滑衔接轨道 B、E 平滑连接，另有水平减速直轨道 FG 与 EF 平滑连接EG 间的水平距离l40，现有质量00g 的过山车，从高 h40 的 A 点静止下滑，经 BDEF 最终停在 G 点，过山车与轨道 AB、EF 的动摩擦因数均为 102，与减速直轨道 FG 的动摩擦因数207，过山车可视为质点，运动中不脱离轨道，求：图23过山车运动至圆轨道最低点时的速度大小；过山车运动至圆轨道最高点 D 时对轨道的作用力；减速直轨道 FG 的长度 x【解析】 从 A 到 B 根据动能定理，得：vvgh1gs4代入数据得 vB8/s，因为 B 间光滑，所以 vBv8/s 从到 D 根据动能定理，得：vvg2R，由向心力公式得：gFN，联立两方程并代入数据，得 FN7000N 从 E 到 G 建立动能定理，得：vvgtan371gs372gx 由于 E 间光滑，所以 E 点的速度等于点的速度，G 点的速度为 0，代入数据得x30【答案】 8/s 7000N 301解题步骤2 注意事项动能定理的研究对象可以是单一物体，或者是可以看作单一物体的物体系统动能定理是求解物体的位移或速率的简捷公式当题目中涉及位移和速度而不涉及时间时可优先考虑动能定理；处理曲线运动中的速率问题时也要优先考虑动能定理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做功，必须根据不同的情况分别对待求出总功应用动能定理时，必须明确各力做功的正、负当一个力做负功时，可设物体克服该力做功为，将该力做功表达为，也可以直接用字母表示该力做功，使其字母本身含有负号1物体沿直线运动的 vt 关系图象如图24 所示，已知在第 1 秒内合外力对物体做的功为，则图24A从第 1 秒末到第 3 秒末合外力做功为 4B从第 3 秒末到第秒末合外力做功为2从第秒末到第 7 秒末合外力做功为D从第 3 秒末到第 4 秒末合外力做功为07D 由动能定理合vv 知第 1s 内v2 将动能定理应用于 A、B、 、D 项知，D 正确，A、B、错误2 如图2，一半径为 R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径 PQ 水平一质量为的质点自 P 点上方高度 R 处由静