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

机械能 第五章 第二讲动能定理 栏 目 导 航 1 定义 物体由于 而具有的能 2 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 提示 不一定 如匀速圆周运动 一定 动能变化一定是速度的大小发生了变化 运动 1 对照课本 填写下列表格 动能的变化 增加 减小 曲线运动 变力做功 2 思考 1 如图所示 质量为m的物体在恒力f作用下在光滑水平面上移动的位移为s 速度由v1增加至v2 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 提示 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 提示 不一定 例如匀速圆周运动 4 物体以速度v沿光滑水平面做直线运动 现对物体施加一外力f 经过一段时间物体的速度仍为v 方向与原来的速度方向相反 则这段时间内力f对物体做的功 提示 w ek 0 5 人用手托着质量为m的物体 从静止开始沿水平方向运动 前进距离s后 速度为v 物体与手始终相对静止 物体与人手掌之间的动摩擦因数为 则人对物体做的功为 1 判断正误 1 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 3 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 5 做自由落体运动的物体 某时刻的动能与下落的时间的二次方成正比 答案 1 2 3 4 5 2 关于运动物体所受的合外力 合外力做的功及动能变化的关系 下列说法正确的是 a 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c 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答案 a 3 多选 如图所示 甲 乙两个质量相同的物体 用大小相等的力f分别拉它们在水平面上从静止开始运动相同的距离s 甲在光滑水平面上 乙在粗糙水平面上 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 a 力f对甲做功多b 力f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d 甲 乙两个物体获得的动能相同答案 bc 答案 d 5 有一质量为m的木块 从半径为r的圆弧曲面上的a点滑向b点 如图所示 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 a 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c 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答案 c 1 对 外力 的两点理解 1 外力 指的是合外力 可以是重力 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 2 外力 既可以是恒力 也可以是变力 2 公式中 体现的三个关系 3 解题的基本思路 1 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 3 明确研究对象在过程的初末状态的动能ek1和ek2 4 列动能定理的方程w合 ek2 ek1及其他必要的解题方程 进行求解 d 如图所示 b是水平地面上ac的中点 可视为质点的小物块以某一初速度从a点滑动到c点停止 小物块经过b点时的速度等于它在a点时速度的一半 则小物块与ab段间的动摩擦因数 1和其与bc段间的动摩擦因数 2的比值为 a 1b 2c 3d 4 c c 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 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 3 若有多个力做功时 必须明确各力做功的正负 待求的变力的功若为负功 可以设克服该力做功为w 则表达式中应用 w 也可以设变力的功为w 则字母w本身含有负号 ac d abd 3 2018 陕西黄陵中学模拟 如图所示 质量为m的小球 可视为质点 用长为l的细线悬挂于o点 自由静止在p位置 现用水平力f缓慢地将小球从p拉到q位置而静止 细线与竖直方向夹角为 60 此时细线的拉力为f1 然后放手让小球从静止返回 到p点时细线的拉力为f2 则 a f1 f2 2mgb 从p到q 拉力f做功为f1lc 从q到p的过程中 小球受到的合外力大小不变d 从q到p的过程中 小球重力的瞬时功率一直增大 a 图象所围 面积 的意义 1 v t图 由公式x vt可知 v t图线与坐标轴围成的面积表示物体的位移 2 a t图 由公式 v at可知 a t图线与坐标轴围成的面积表示物体速度的变化量 3 f x图 由公式w fx可知 f x图线与坐标轴围成的面积表示力所做的功 4 p t图 由公式w pt可知 p t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 2 滑块滑至斜面底端时的速度大小 3 试分析滑块能否滑至光滑竖直半圆轨道的最高点c 如能 请求出在最高点时滑块对轨道的压力 如不能 请说明理由 2017 高考冲刺卷 一质量为2kg的物体受水平拉力f作用 在粗糙水平面上做加速直线运动时的a t图象如图所示 t 0时其速度大小为2m s 滑动摩擦力大小恒为2n a t 6s时 物体的速度为18m sb 在0 6s内 合力对物体做的功为400jc t 6s时 摩擦力的功率为400wd t 6s时 拉力f的功率为200w d 甲乙 4 某物体以一定的初速度v0沿倾角为37 的斜面向上滑行 最后又回到出发点 物体与斜面的动摩擦因数恒定 g取10m s2 在此过程中 其动能ek随物体到斜面底端距离l的变化关系如图所示 则物体的质量为 a 1kgb 2kgc 3kgd 4kg a 5 多选 质量为1kg的物体静止在水平粗糙的地面上 在一水平外力f的作用下运动 如图甲所示 外力f和物体克服摩擦力ff做的功w与物体位移x的关系如图乙所示 重力加速度g取10m s2 下列分析正确的是 a 物体与地面之间的动摩擦因数为0 2b 物体运动的位移为13mc 前3m运动过程中物体的加速度为3m s2d x 9m时 物体的速度为3m s acd 1 物体做往返运动的整个过程中在ab轨道上通过的总路程 2 最终当物体通过圆弧轨道最低点e时 对圆弧轨道的压力 3 为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点d 释放点距b点的距离l 至少多大 对于物体运动过程中有往复运动的情况 物体所受的滑动摩擦力 空气阻力等大小不变 方向发生变化 但在每一段上这类力均做负功 而且这类力所做的功等于力和路程的乘积 与位移无关 若题目中涉及求解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c点时的速度大小 2 a点到c点的竖直距离 3 小物块在斜面mn上滑行的总路程 答案 1 2m s 2 0 128m 3 1m 6 在离地面高h处以初速度v0竖直向上抛出质量为m的小球 小球所受到的空气阻力大小恒为f f mg 假设小球每次与地面碰撞后以原速率反弹回 求从抛出到落地小球通过的总路程 7 如图所示 mnp为竖直面内一固定轨道 其圆弧段mn与水平