高考物理总复习 第5章 第2讲 动能 动能定理课件 新人教版.ppt

第五章机械能 第二讲动能动能定理 知识点一动能1 定义 物体由于而具有的能量 2 公式 ek 3 特征 动能是状态量 是量 4 单位 焦耳 j 1j 1 1kg m2 s2 运动 标 n m 2 关于动能的变化动能只有正值 没有负值 但动能的变化却有正有负 变化 是指末状态的物理量减去初状态的物理量 而不一定是大的减去小的 有些书上称之为 增量 动能的变化量为正值 表示物体的动能增加了 对应于合力对物体做正功 动能的变化量为负值 表示物体的动能减小了 对应于合力对物体做负功 或者说物体克服合力做功 1 2011 新课标全国高考 一质点开始时做匀速直线运动 从某时刻起受到一恒力作用 此后 该质点的动能可能 a 一直增大b 先逐渐减小至零 再逐渐增大c 先逐渐增大至某一最大值 再逐渐减小d 先逐渐减小至某一非零的最小值 再逐渐增大 解析 当力的方向与速度方向相同或与速度方向的夹角小于90 时 物体的速度逐渐增大 动能逐渐增大 当力的方向与速度方向相反时 物体做匀减速运动 速度逐渐减小到零后反向逐渐增大 因此动能先减小至零后增大 当力的方向与速度的方向夹角大于90 小于180 时 力的方向与速度的方向夹角逐渐减小 速度先逐渐减小 直到夹角等于90 时速度达到最小值 而后速度逐渐增大 故动能先逐渐减小到某一非零的最小值 再逐渐增大 故选项a b d正确 答案 abd 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的变化 2 表达式 w ek或w ek2 ek1或w 动能 3 动能定理的适用范围 1 适用于任何运动形式 包括直线运动和运动 2 适用于任何受力情况 可以是恒力 也可以是变力 还可以是各种性质的力 既可以同时作用也可以不同时作用 曲线 2 动能定理把一个过程量 总功 和两个状态量 初 末状态的动能 联系起来 3 因为动能定理中功和能均与参照物的选取有关 所以动能定理也与参照物的选取有关 中学物理中一般取地球为参照物 4 不论物体做什么形式的运动 受力如何 动能定理总是适用的 5 做功的过程是能量转化的过程 动能定理表达式中的 的意义是一种因果联系的数值上相等的符号 说明了功是引起物体动能的变化的原因 6 动能定理公式两边每一项都是标量 因此动能定理是个标量方程式 7 若ek2 ek1 即w总 0 合力对物体做正功 物体的动能增加 若ek2 ek1 即w总 0 合力对物体做负功 物体的动能减少 3 动能定理的应用 1 正确分析物体受力 要考虑物体受到的所有力 包括重力 2 要弄清各力做功情况 计算时应把已知功的正 负代入动能定理表达式 3 有些力在物体运动全过程中不是始终存在 导致物体的运动包括几个物理过程 物体运动状态 受力情况均发生变化 因而在考虑外力做功时 必须根据不同情况分别对待 2 如图所示 质量为m的物块 在恒力f的作用下 沿光滑水平面运动 物块通过a点和b点的速度分别是va和vb 物块由a点运动到b点的过程中 力f对物块做的功w为 答案 b 2013 玉溪模拟 如图所示 质量为m的小车在水平恒力f推动下 从山坡 粗糙 底部a处由静止起运动至高为h的坡顶b 获得速度为v ab之间的水平距离为x 重力加速度为g 下列说法正确的是 对动能定理的理解 答案 abd 动能定理的应用技巧 1 表达式中常涉及的物理量有f l m v w w合 ek ek等 在处理含有上述物理量的力学问题时 可以考虑使用动能定理 2 公式中的w是指合力的功而不是某一个力的功 公式中的 ek是指动能的变化而不是末动能或初动能 变式训练 1 2013 中山模拟 人通过滑轮将质量为m的物体 沿粗糙的斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面 物体上升的高度为h 到达斜面顶端的速度为v 如图所示 则在此过程中 答案 bd 2012 安徽高考 如图所示 在竖直平面内有一半径为r的圆弧轨道 半径oa水平 ob竖直 一个质量为m的小球自a的正上方p点由静止开始自由下落 小球沿轨道到达最高点b时恰好对轨道没有压力 已知ap 2r 重力加速度为g 则小球从p到b的运动过程中 利用动能定理求变力做功 1 要求重力做功 根据重力做功的特点 重力做功与路径无关 只与初末位置的高度差有关 2 要求机械能的减少 可由初状态的机械能减去末状态的机械能 3 要求合外力做功 可根据动能定理求出动能的变化 4 要求克服摩擦力做功 可根据动能定理求出 答案 d 动能定理的应用技巧 1 动能定理的研究对象是单一物体 或者是可以看做单一物体的物体系统 2 动能定理是求解物体的位移或速率的简洁公式 当题目中涉及位移时可优先考虑动能定理 处理曲线运动中的速率问题时也可以优先考虑动能定理 3 对于变力做功一般用动能定理求解 变式训练 2 2013 济宁模拟 滑板运动已成为青少年所喜爱的一项体育运动 如图所示 某同学正在进行滑板运动 图中ab段路面是水平的 bcd是一段半径r 20m的拱起的圆弧路面 在b点处与圆滑连接 圆弧的最高点c比ab段路面高出h 1 25m 已知人与滑板的总质量为m 60kg 该同学自a点由静止开始运动 在ab路段他单腿用力蹬地 到达b点前停止蹬地 然后冲上圆弧路段 沿圆弧到达c点 结果到达c点时恰好对地面压力为零 不计滑板与各路段之间的摩擦力及经过b点时的能量损失 求 g取10m s2 1 该同学到达c点时的速度大小 2 该同学在ab段所做的功 利用动能定理求解多过程问题 小物块与弹簧没有固定 可分离 不考虑小物块的动能的变化 a 外力随位移变化 变力做功 考虑f x图象面积的意义 b 图象中x 0时f 1 0