新课标2012届高考物理总复习配套课件5-2课时2动能动能定理.pptVIP

课时2 动能 动能定理,知识点一 动能 知识回顾 1定义：物体由于 而具有的能 2公式：Ek . 3单位： ，1 J1 Nm1 kgm2/s2. 4矢标性：动能是 ，只有正值 5动能是 ，因为v是瞬时速度,运动,焦耳,标量,状态量,基础自测 2008年除夕夜，中国国家足球队客场挑战伊拉克队第71分钟，由山东鲁能球员郑智头球扳平比分设郑智跃起顶球后，球以E124 J的初动能水平飞出，球落地时的动能E232 J，不计空气阻力，则球落地时的速度与水平方向的夹角为( ) A30 B37 C45 D60 答案：A,知识点二 动能定理 知识回顾 1内容：所有外力对物体做的 (也叫合外力的功)等于物体动能的变化 2表达式：W总Ek2Ek1 .,总功,要点深化 一、对动能定理的理解 1动能定理中所说的“外力”，是指物体受到的所有力，包括重力 2位移和速度：必须是相对于同一个参考系的，一般以地面为参考系 3动能定理适用范围：直线运动、曲线运动、恒力做功、变力做功、同时做功、分段做功各种情况均适用,4动能定理既适用于一个持续的过程，也适用于几个分段过程的全过程 5动能定理公式中等号的意义 等号表明合力做的功与物体动能的变化有以下三个关系： (1)数量相等即通过计算物体动能的变化，求合力的功，进而求得某一力的功 (2)单位相同，都是焦耳 (3)因果关系：合外力的功是物体动能变化的原因,特别提醒 在一般情况下，用牛顿第二定律和运动学知识可以解决的问题，都可以用动能定理解决，并且方法更简捷反之则不一定，因此应该有主动应用动能定理分析问题的意识,二、运用动能定理须注意的问题 1应用动能定理解题时，在分析过程的基础上无需深究物体运动过程中状态变化的细节，只需考虑整个过程的功及过程始末的动能 2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起作用的，必须根据不同的情况分别对待求出总功，计算时要把各力的功连同符号(正负)一同代入公式,基础自测 1两辆汽车在同一平直路面上行驶，它们的质量之比m1m212，速度之比v1v221，当两车急刹车后，甲车滑行的最大距离为l1，乙车滑行的最大距离为l2，设两车与路面间的动摩擦因数相等，不计空气阻力，则( ) Al1l212 Bl1l211 Cl1l221 Dl1l241,答案：D,2如图1所示，斜面高h，质量为m的物块，在沿斜面向上的恒力F作用下，能匀速沿斜面向上运动，若把此物块放在斜面顶端，在沿斜面向下同样大小的恒力F作用下物块由静止向下滑动，滑至底端时其动能的大小为( ) Amgh B2mgh C2Fh DFh,图1,解析：物块匀速向上运动，即向上运动过程中物块的动能不变，由动能定理知物块向上运动过程中外力对物块做的总功为0，即 WFmghWf0 物块向下运动过程中，恒力F与摩擦力对物块做功与上滑中相同，设滑至底端时的动能为Ek，由动能定理 WFmghWfEk0 将式变形有WFWfmgh，代入有Ek2mgh.选项B正确 答案：B,题型一 求变力的功 例1 如图2所示，一个质量为m的小球拴在钢绳的一端，另一端施加大小为F1的拉力作用，使小球在水平面上做半径为R1的匀速圆周运动，今将力的大小改变为F2，使小球仍在水平面上做匀速圆周运动，但半径变为R2.求小球运动的半径由R1变为R2的过程中拉力对小球做的功,图2,解析 设半径为R1和R2时小球做圆周运动的线速度大小分别为v1和v2，由向心力公式得 F1mv12/R1 F2mv22/R2 由动能定理得：Wmv22/2mv12/2 由得：W(F2R2F1R1)/2. 答案 (F2R2F1R1)/2,题后反思 如果是恒力做功问题往往直接用功的定义式可以求解，但遇到变力做功问题须借助动能定理等功能关系进行求解；分析清楚物理过程和各个力的做功情况后，运用动能定理可简化解题步骤,图3,解析：设物体在AB段克服摩擦力所做的功为WAB，物体从A到C全过程，据动能定理，有： mgRWABmgR0 所以WABmgRmgR(1)mgR 答案：D,题型二 应用动能定理求解多过程问题 例2 如图4所示，质量m1 kg的木块静止在高h1.2 m的平台上，木块与平台间的动摩擦因数0.2.用水平推力F20 N，使木块产生位移l13 m时撤去，木块又滑行l21 m时飞出平台，求木块落地时速度的大小？,图4,题后反思 运用动能定理，不必考虑物体在运动过程中的细节，只考虑物体始末的速度和外力做功的代数和，使解题过程大为简化但若研究对象在运动过程中受力情况不明，则不能运用动能定理解题所以在应用中仍要认真分析研究物理过程的构成和特点,图5,题型三 用动能定理求往返运动的总路程 例3 如图6所示，斜面倾角为，质量为m的滑块在距挡板P的距离为s0的A点以初速度v0沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为，滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面的下滑力，若滑块每次与挡板相碰，碰后以原速率返回，无动能损失，求滑块停止运动前在斜面上经过的路程,图6,解析 研究对象：滑块 物理过程分析：物体受重力mg、支持力N、摩擦力f，示意图如图7所示由滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面的下滑力(重力沿斜面的分力)可知：,图7,题后反思 物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的小过程(如加速、减速的过程)，此时可以分段考虑，也可以对全过程考虑，但如能对整个过程利用动能定理列式，则使问题简化,变式31 (2010全国理综)如图8，MNP为竖直面内一固定轨道，其圆弧段MN与水平段NP相切于N，P端固定一竖直挡板 M相对于N的高度为h，NP长度为s.一物块自M端从静止开始沿轨道下滑，与挡板发生一次完全弹性碰撞后停止在水平轨道上某处若在MN段的摩擦可忽略不计，物块与NP段轨道间的滑动摩擦因数为，求物块停止的地方与N点距离的可能值,图8,解析：根据功能原理，在物块从开始下滑到静止的过程中，物块重力势能减小的数值EP与物块克服摩擦力所做功的数值W相等，即 EpW 设物块质量为m，在水平轨道上滑行的总路程为s，则 EPmgh Wmgs 设物块在水平轨道上停住的地方与N点的距离为d，若物块在与P碰撞后，在到达圆弧形轨道前停止，则 s2sd ,图9,答案：D,2(2011湖北襄樊1月调研)如图10所示，个质量为m的圆环套在一根固定的水平直杆上，环与杆的动摩擦因数为，现给环一个向右的初速度v0，如果在运动过程中还受到一个方向始终竖直向上的力F的作用，已知力F的大小Fkv(k为常数，v为环的运动速度)，则环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功(假设杆足够长)可能为( ),图10,答案：ABD,3质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下，从平衡位置P点缓慢地移动到Q点，如图11所示，则力F所做的功为( ) AmgLcos BFLsin CmgL(1cos) DFL(1cos),图11,解析：小球的运动过程是缓慢的，因而任一时刻都可看做是平衡状态，因此F的大小不断变大，F做的功是变力功，小球上升过程只有重力mg和F这两个力做功，由动能定理得：WFmgL(1cos)0，所以WFmgL(1cos) 答案：C,4如图12所示，物体在离斜面底端4 m处由静止滑下，若动摩擦因数均为0.5，斜面倾角为37，斜面与平面间由一段圆弧连接，求物体能在水平面上滑行多远？,图12,解析：物体在斜面上受重力mg、支持力FN1、摩擦力F1的作用，沿斜面加速下滑(因0.5tan370.75)，到水平面后，在摩擦力F2作用下做减速运动，直至停止对物体在斜面上和水平面上时进行受力分析，如图13所示,图13,答案：1.6 m,5(改编2009重庆高考理综)2009年中国女子冰壶队首次获得了世界锦标赛冠军，这引起了人们对冰壶运动的关注冰壶在水平冰面上的一次滑行可简化为如