高考物理 第2讲 动能 动能定理考点整合复习课件.ppt

第2讲动能 动能定理 考点1 动能 1 定义 物体由于 而具有的能叫动能 运动 3 单位 焦耳 1j 1kg m2 s24 性质 动能是标量 是状态量 与v瞬时对应 具有相对性 大小与参照物的选择有关 1 单选 有两个物体甲 乙 它们在同一直线上运动 两物体的质量均为m 甲速度为v 动能为ek 乙速度为 v 动 b 能为ek 那么 a ek ekc ek ek b ek ekd ek ek 教师参考 备选题 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e1 24j的初动能水平飞出 球落地时的动能e2 32j 不计空气阻力 则球落地时的速度与水平 方向的夹角为 a a 30 b 37 c 45 d 60 考点2 动能定理的理解与运用 1 对动能定理的理解 1 内容 合外力对物体所做的功等于物体 的变化 动能 2 表达式 w ek2 ek1 3 注意 合外力的功 是指物体所受的所有力在某一过程中所做 功的代数和 位移和速度 必须是相对于同一个参考系 一般以地面 为参考系 2 动能定理的运用 1 动能定理中涉及到的物理量有f s m v w ek等 在涉及到含有上述物理量的问题时 可以考虑使用动能定理 由于动能定理只需考虑过程中力做功的情况和初 末状态的动能 而无需考虑运动状态的细节 所以运用动能定理解题 往往比用牛顿运动定律要简便 用动能定理还能解决一些牛顿运动定律难以求解的问题 如变力做功 曲线运动等 所以解题时 应优先考虑用动能定理 2 动能定理实际上是根据一个过程中做了多少功 导致动能变化了多少来列方程的 所以运用动能定理时要注意选定过程 3 运用动能定理解题的一般步骤 明确研究对象和运动过程 分析整个过程中对象做功情况 明确初 末状态的动能 列出动能定理方程 并求解 2 双选 如图5 2 1 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间水平距离为s 重力加速度为g 下列说法 正确的是 图5 2 1 ab 3 ab是竖直平面内的四分之一圆弧轨道 在下端b与水平直轨道相切 如图5 2 2所示 一小球自a点起由静止开始沿轨道下滑 已知圆轨道半径为r 小球的质量为m 不计各处摩擦 求小球经过圆弧轨道的b点时 所受轨道支持力nb是多大 图5 2 2 热点1 运用动能定理解决多过程问题 例1 2010年全国卷 如图5 2 3 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5 2 3 解决这类问题一定要审清题意 分析清楚物体 的运动过程 以及过程中力做功的情况和初 末状态 关于滑动摩擦力做功 要注意摩擦力方向的变化 如该题中 从n到p时摩擦力方向向左 反弹后摩擦力方向向右 所以摩擦力对木块始终做负功 则式中的x表示在np段滑动的总距离 1 2009年宁夏卷 冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目 比赛场地示意如图5 2 4 比赛时 运动员从起滑架处推着冰壶出发 在投掷线ab处放手让冰壶以一定的速度滑出 使冰壶的停止位置尽量靠近圆心o 为使冰壶滑行得更远 运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面 使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小 设冰壶与冰面间的动摩擦因数为 1 0 008 用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至 2 0 004 在某次比赛中 运动员使冰壶c在投掷线中点处以2m s的速度沿虚线滑出 为使冰壶c能够沿虚线恰好到达圆心o点 运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少 g取10m s2 图5 2 4 解 设冰壶在未被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为s1 所受摩擦力的大小为f1 在被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为s2 所受摩擦力的大小为f2 则有 s1 s2 s 式中s 30m为投掷线到圆心o的距离 f1 1mg 热点2 动能定理与曲线运动结合的问题 例2 2010年上海卷 如图5 2 5 abc和abd为两个光滑固定轨道 a b e在同一水平面 c d e在同一竖直线上 d点距水平面的高度为h c点高度为2h 一滑块从a点以初速度v0分别沿两轨道滑行到c或d处后水平抛出 图5 2 5 1 求滑块落到水平面时 落点与e点间的距离sc和sd 2 为实现sc sd v0应满足什么条件 该种题考查的内容比较丰富 考点分布广 包 括动能定理 牛顿运动定律 平抛运动 圆周运动等 对能力的要求比较高 对该种题型 一定要把物体运动过程分析清楚 将各过程中的特点把握住 再从已知和要求的两个方向出发来联立方程组求解 如该题中 过程分为物体冲上c d过程和平抛过程 上冲过程高度不同 重力做功不同 则平抛初速度不同 应由动能定理或机械能守恒定律求平抛初速度 平抛中高度和水平初速度不同 水平位移不同 要运用平抛规律列方程 2 2010年东莞调研 如图5 2 6所示 一个半径r 0 80m的四分之一光滑圆形轨道固定在竖直平面内 底端切线水平 距离地面高度h 1 25m 在轨道底端放置一个质量mb 0 30kg的小球b 另一质量ma 0 10kg的小球a 两球均视为质点 由圆形轨道顶端无初速释放 运动到轨道底端与球b发生正碰 碰后球b水平飞出 其落到水平地面时的水平位移s 0 80m 忽略空气阻力 重力加速度g取10m s2 求 1 a b碰前瞬间 a球对轨道的压力大小和方向 2 b球离开圆形轨道时的速度大小 3 a球与b球碰撞后瞬间 a球速度的大小和方向 图5 2 6 易错点 对过程中初末状态 力做功的判断 例1 有一个竖直放置的圆形轨道 半径为r 由左右两部分组成 如图5 2 7所示 右半部分aeb是光滑的 左半部分bfa是粗糙的 现在轨道最低点a放一个质量为m的小球 并给小球一个水平向右的初速度va 使小球沿轨道恰好运动到最高点b 小球在b点又能沿bfa轨道回到a点 到达a点时对轨道的压力为4mg 求初速度va和小球由b经f回到a的过程中克服摩擦力所做的功 图5 2 7 动能定理应用中一定要选定过程 并分析过 程中的所有力的做功情况 尤其是有些力不是在整个过程中都做功 更容易出错 动能定理常与圆周运动结合考查 要注意圆周运动的临界状态分析 1 如图5 2 8所示 ab是倾角为 的粗糙直轨道 bcd是光滑的圆弧轨道 ab恰好在b点与圆弧相切 圆弧的半径为r 一个质量为m的物体 可以看做质点 从直轨道上的p点由静止释放 结果它能