高考物理一轮复习 第六章 机械能及其守恒定律 第2讲 动能和动能定理课件.ppt

第2讲动能和动能定理 提示 1 物体的动能对应于某一时刻运动的能量 它仅与物体的质量和速度的大小有关 2 通常情况下 一般都以地面为参考系描述物体的动能 3 由动能的表达式可知 动能的单位与功的单位相同 因为1kg m s 2 1 kg m s2 m 1n m 1j 二 动能定理 考点二 考点三 考点一 考点一对动能定理的理解1 对 外力 的两点理解 1 外力 指的是合力 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 既可以是恒力 也可以是变力 2 体现的二个关系 考点二 考点三 考点一 典例1 多选 关于动能定理的表达式w ek2 ek1 下列说法正确的是 a 公式中的w为不包含重力的其他力做的总功b 公式中的w为包含重力在内的所有力做的功 也可通过以下两种方式计算 先求每个力的功再求功的代数和或先求合外力再求合外力的功c 公式中的ek2 ek1为动能的增量 当w 0时动能增加 当w0 则ek2 ek1 若w 0 则ek2 ek1 c项正确 动能定理对直线运动 曲线运动 恒力做功 变力做功均适用 d项错误 参考答案 bc 名师点睛 动能定理指出了外力对物体所做的总功与物体动能变化之间的关系 即外力对物体所做的总功 对应于物体动能的变化 变化的大小由做功的多少来度量 考点二 考点三 考点一 考点二 考点三 考点一 考点二 考点三 考点一 2 汽车发动机额定功率为60kw 汽车质量为5 0 103kg 汽车在水平路面行驶时 受到的阻力大小是车重的0 1倍 若汽车从静止开始 以恒定的功率运动 运行48m达到最大速度所用的时间是 c a 1sb 6sc 10sd 无法计算 考点二 考点三 考点一 考点二动能定理的应用1 应用动能定理的流程 考点二 考点三 考点一 2 应用动能定理的注意事项 1 动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系的 一般以地面或相对地面静止的物体为参考系 2 应用动能定理的关键在于对研究对象进行准确的受力分析及运动过程分析 并画出运动过程的草图 借助草图理解物理过程之间的关系 3 当物体的运动包含多个不同过程时 可分段应用动能定理求解 当所求解的问题不涉及中间的速度时 也可以全过程应用动能定理求解 这样更简便 4 列动能定理方程时 必须明确各力做功的正 负 确实难以判断的先假定为正功 最后根据结果加以检验 考点二 考点三 考点一 考点二 考点三 考点一 参考答案 c 考点二 考点三 考点一 名师点睛 应用动能定理解题的优点 1 应用动能定理解题时 在分析过程的基础上 无须深究物体运动状态过程中变化的细节 只须考虑整个过程中各个力做的总功及物体的初动能和末动能 2 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 也可以不同时作用 考点二 考点三 考点一 1 2015 浙江高考 如图所示 用一块长l1 1 0m的木板在墙和桌面间架设斜面 桌子高h 0 8m 长l2 1 5m 斜面与水平桌面的倾角 可在0 60 间调节后固定 将质量m 0 2kg的小物块从斜面顶端静止释放 物块与斜面间的动摩擦因数 1 0 05 物块与桌面间的动摩擦因数为 2 忽略物块在斜面与桌面交接处的能量损失 重力加速度取g 10m s2 最大静摩擦力等于滑动摩擦力 1 求 角增大到多少时 物块能从斜面开始下滑 用正切值表示 2 当 角增大到37 时 物块恰能停在桌面边缘 求物块与桌面间的动摩擦因数 2 已知sin37 0 6 cos37 0 8 3 继续增大 角 发现 53 时物块落地点与墙面的距离最大 求此最大距离xm 考点二 考点三 考点一 解 1 为使小物块下滑 需mgsin 1mgcos 满足的条件tan 0 05 2 克服摩擦力做功wf 1mgl1cos 2mg l2 l1cos 由动能定理得mgl1sin wf 0代入数据得 2 0 8 考点二 考点三 考点一 考点二 考点三 考点一 考点三用动能定理巧解多过程问题1 运用动能定理解决问题时 选择合适的研究过程能使问题得以简化 当物体的运动过程包含几个运动性质不同的子过程时 可以选择一个 几个或全部子过程作为研究过程 2 当选择全部子过程作为研究过程 涉及重力 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 考点二 考点三 考点一 典例3 2016 辽宁鞍山第一中学期中检测 如图所示装置由ab bc cd三段轨道组成 轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接 其中轨道ab cd段是光滑的 水平轨道bc的长度s 5m 轨道cd足够长且倾角 37 a d两点离轨道bc的高度分别为h1 4 3m h2 1 35m 现让质量为m的小滑块自a点由静止释放 已知小滑块与轨道bc间的动摩擦因数 0 5 重力加速度g取10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 求 1 小滑块第一次到达d点时的速度大小 2 小滑块第一次与第二次通过c点的时间间隔 3 小滑块最终停止的位置距b点的距离 考点二 考点三 考点一 考点二 考点三 考点一 3 对小滑块运动全过程应用动能定理 设小滑块在水平轨道上运动的总路程为s总有mgh1 mgs总将h1 代入得s总 8 6m故小滑块最终停止的位置距b点的距离为2s s总 1 4m 参考答案 1 3m s 2 2s 3 1 4m 名师点睛 当物体的运动是由几个物理过程所组成 又不需要研究过程的中间状态时 我们优先考虑把几个物理过程看作一个整体进行研究 考点二 考点三 考点一 2015 扬州质检 如图所示 半径r 0 5m的光滑圆弧面cdm分别与光滑斜面体abc和斜面mn相切于c m点 o为圆弧圆心 d为圆弧最低点 斜面体abc固定在地面上 顶端b安装一定滑轮 一轻质软细绳跨过定滑轮 不计滑轮摩擦 分别连接小物块p q 两边细绳分别与对应斜面平行 并保持p q两物块静止 若pc间距为l1 0 25m 斜面mn足够长 物块p质量m1 3kg 与mn间的动摩擦因数 求 sin37 0 6 cos37 0 8 各倾角图中已标注 1 烧断细绳后 物块p第一次到达d点时对轨道的压力大小 2 物块p第一次过m点后0 3s到达k点 则mk间距多大 3 物块p在mn斜面上滑行的总路程 考点二 考点三 考点一 考点二 考点三 考点一 考点二 考点三 考点一 3 最后物体在cm之间来回滑动 且到达m点时速度为零 对从p到m过程运用动能定理 得mgl1sin53 mgcos53 l总 0解得l总 1 0m即物块p在mn斜面上滑行的总路程为1 0m 1 如图所示 一个运动员用力将质量为1kg的足球由静止以10m s的速度飞出 假定运动员踢球瞬间对球的平均作用力是200n 球在地面上运动了20m停止 那么运动员对足球所做的功为 b a 500jb 50jc 0jd 4000j 2 2015 邯郸期中检测 以速度v飞行的子弹先后穿透两块由同种材料制成的平行放置的固定金属板 若子弹穿透两块金属板后的速度分别变为0 8v和0 6v 则两块金属板的厚度之比为 b a 1 1b 9 7c 8 6d 16 9 3 2014 新课标全国卷 取水平地面为重力势能零点 一物块从某一高度水平抛出 在抛出点其动能与重力势能恰好相等 不计空气阻力 该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为 b 4 2015 四川高考 在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平 斜向上 斜下方向抛出 不计空气阻力 则落在同一水平地面时的速度大小 a a 一样大b 水平抛的最大c 斜向上抛的最大d 斜向下抛的最大 5 多选 如图所示 倾角为37 的斜面放置于粗糙地面上 物块a放置于斜面上并用跨过定滑轮 尺寸可忽略 的轻质细绳与小球b连接 a的质量为b的5倍 现将小球b拉至绳子水平伸直状态 此时绳中无拉力 将小球b由静止释放 小球b向下摆动至最低点的过程中 a和斜面均保持静止 在此过程中 物块a与斜面之间的摩擦力ff及地面对斜面的支持fn的大小变化情况是