高考物理大一轮复习 第五章 机械能 基础课2 动能 动能定理课件 新人教版.ppt

基础课2动能动能定理 知识点一 动能1 定义 物体由于 而具有的能叫动能 2 公式 ek 3 单位 1j 1n m 1kg m2 s2 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 运动 焦耳 标量 状态量 知识点二 动能定理1 内容 力在一个过程中对物体做的功 等于物体在这个过程中 2 表达式 w 或w ek2 ek1 3 物理意义 的功是物体动能变化的量度 动能的变化 合外力 思考判断 1 一定质量的物体动能变化时 速度一定变化 但速度变化时 动能不一定变化 2 动能不变的物体一定处于平衡状态 3 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 4 物体在合外力作用下做变速运动时 动能一定变化 5 根据动能定理 合外力做的功就是动能的变化 6 重力做功和摩擦力做功都与物体运动的路径无关 答案 1 2 3 4 5 6 动能和动能定理的理解 1 动能与动能的变化的区别 1 动能与动能的变化是两个不同的概念 动能是状态量 动能的变化是过程量 2 动能为非负值 而动能变化量有正负之分 ek 0表示物体的动能增加 ek 0表示物体的动能减少 2 对动能定理的理解 1 做功的过程就是能量转化的过程 动能定理表达式中的 的意义是一种因果关系在数值上相等的符号 2 对 外力 的理解动能定理叙述中所说的 外力 既可以是重力 弹力 摩擦力 也可以是电场力 磁场力或其他力 1 对动能概念的理解 关于物体的动能 下列说法中正确的是 a 物体速度变化 其动能一定变化b 物体所受的合外力不为零 其动能一定变化c 物体的动能变化 其运动状态一定发生改变d 物体的速度变化越大 其动能一定变化也越大 解析若速度的方向变化而大小不变 则其动能不变化 故选项a错误 物体所受合外力不为零 只要速度大小不变 其动能就不变化 如匀速圆周运动中 物体所受合外力不为零 但速度大小始终不变 动能不变 故选项b错误 物体动能变化 其速度一定发生变化 故运动状态改变 选项c正确 物体速度变化若仅由方向变化引起 其动能可能不变 如匀速圆周运动中 速度变化 但动能始终不变 故选项d错误 答案c 2 对动能定理的理解 多选 如图1所示 电梯质量为m 在它的水平地板上放置一质量为m的物体 电梯在钢索的拉力作用下竖直向上加速运动 当电梯的速度由v1增加到v2时 上升高度为h 则在这个过程中 下列说法或表达式正确的是 图1 答案cd 动能定理的应用 应用动能定理解题应抓好 两状态 一过程 两状态 即明确研究对象的始 末状态的速度或动能情况 一过程 即明确研究过程 确定这一过程研究对象的受力情况和位置变化或位移信息 典例 2016 河南郑州三模 如图2所示 倾角 45 的粗糙平直导轨ab与半径为r的光滑圆环轨道相切 切点为b 整个轨道处在竖直平面内 一质量为m的小滑块 可以看作质点 从导轨上离地面高为h 3r的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等高的p点 不计空气阻力 已知重力加速度为g 求 图2 1 滑块运动到圆环最高点c时的速度大小 2 滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力的大小 3 滑块在斜面轨道bd间运动的过程中克服摩擦力做的功 拓展延伸1 使小滑块刚好能过c点在 典例 中 若小滑块刚好能过c点 求滑块与轨道ab间的动摩擦因数 拓展延伸2 使滑块在p点释放在 典例 中的滑块从轨道的p点由静止释放 滑块与粗糙导轨间的动摩擦因数为 求滑块整个运动过程中在ab轨道上通过的总路程 解析滑块在p点释放 滑块将在两轨道间做往返运动 当滑块到达b点时的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 应用动能定理解题的基本思路 技巧点拨 1 动能定理的应用 2016 河南模拟 如图3所示 质量为m的小球 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深度而停止 设小球受到空气阻力为f 重力加速度为g 则下列说法正确的是 图3 答案c 2 动能定理在多过程问题中的应用 2017 桂林质检 如图4所示 倾角为37 的粗糙斜面ab底端与半径r 0 4m的光滑半圆轨道bc平滑面相连 o点为轨道圆心 bc为圆轨道直径且处于竖直方向 a c两点等高 质量m 1kg的滑块从a点由静止开始下滑 恰能滑到与o点等高的d点 g取10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 图4 1 求滑块与斜面间的动摩擦因数 2 若使滑块能到达c点 求滑块从a点沿斜面滑下时的初速度v0的最小值 3 若滑块离开c点的速度大小为4m s 求滑块从c点飞出至落到斜面上所经历的时间t 动能定理与图象结合问题 力学中四类图象所围 面积 的意义 1 动能定理与v t图象的综合 2016 广州调研 用起重机提升货物 货物上升过程中的v t图象如图5所示 在t 3s到t 5s内 重力对货物做的功为w1 绳索拉力对货物做的功为w2 货物所受合力做的功为w3 则 图5 a w1 0b w2 0c w2 0d w3 0 答案c 2 动能定理与a t图象的综合 2016 山西5月模拟 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6所示 下列说法正确的是 图6 a 0 6s内物体先向正方向运动 后向负方向运动b 0 6s内物体在4s时的速度最大c 物体在2 4s内速度不变d 0 4s内合力对物体做的功等于0 6s内合力做的功 答案d 分析动能定理与图象结合问题 三步走 方法技巧 1 2016 四川理综 1 韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员 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1900j 他克服阻力做功100j 韩晓鹏在此过程中 a 动能增加了1900jb 动能增加了2000jc 重力势能减小了1900jd 重力势能减小了2000j 解析由题可得 重力做功wg 1900j 则重力势能减少1900j 故c正确 d错误 由动能定理得 wg wf ek 克服阻力做功wf 100j 则动能增加1800j 故a b错误 答案c 2 2016 全国卷 20 多选 如图7 一固定容器的内壁是半径为r的半球面 在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点p 它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中 克服摩擦力做的功为w 重力加速度大小为g 设质点p在最低点时 向心加速度的大小为a 容器对它的支持力大小为n 则 图7 答案ac 3 2016 浙江理综 18 多选 如图8所示为一滑草场 某条滑道由上下两段高均为h 与水平面倾角分别为45 和37 的滑道组成 滑草车与草地之间的动摩擦因数为 质量为m的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑 经过上 下两段滑道后 最后恰好静止于滑道的底端 不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失 sin37 0 6 cos37 0 8 则 图8 答案ab 4 2016 天津理综 10 我国将于2022年举办冬奥会 跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一 如图9所示 质量m 60kg的运动员从长直助滑道ab的a处由静止开始以加速度a 3 6m s2匀加速滑下 到达助滑道末端b时速度vb 24m s a与b的竖直高度差h 48m 为了改变运动员的运动方向 在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接 其中