动能动能定理.docx

动能 动能定理功能关系、能量转化和守恒定律 一考点整理 基本概念 1动能：物体由于 运动 而具有的能叫动能，用符号Ek表示，定义式Ek = ， v是瞬时速度的大小 标量，状态量 2动能定理：合外力对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的 变化 W合 = 适用条件： 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3功能关系：一个物体能对外做功，这个物体就具有能量；功是能量 转化 的量度，即做了多少功就有多少能量发生了 转化 ；做功的过程一定伴随着能量的 转化 ，而且能量的 转化 必通过做功来实现力的功能量的变化合外力做正功动能 重力做正功重力势能 弹簧弹力做正功弹性势能 滑动摩擦力做功内能 电场力做正功电势能 分子力做正功分子势能 其他力（除重力、弹力）做正功机械能 4功与对应能量的变化关系：来源:学.科.网5能量守恒定律：表达式：E减 = E增二考点分类探讨 典型问题 考点1动能定理的简单应用【例1】如图所示，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由静止开始竖直向上加速运动，当上升高度为H时，电梯的速度达到v，则在这个过程中，以下说法中正确的是 （ ）A电梯地板对物体的支持力所做的功等于mv2/2 B电梯地板对物体的支持力所做的功大于mv2/2C钢索的拉力所做的功等于mv2/2 + MgH D钢索的拉力所做的功大于mv2/2 + MgH考点2动能定理在多过程中的应用【例2】如图所示，竖直面内有一粗糙斜面AB，BCD部分是一个光滑的圆弧面，C为圆弧的最低点，AB正好是圆弧在B点的切线，圆心O与A、D点在同一高度，OAB = 37，圆弧面的半径R = 3.6 m，一滑块质量m = 5 kg，与AB斜面间的动摩擦因数 = 0.45，将滑块由A点静止释放求在以后的运动中（sin 37 = 0.6，cos 37 = 0.8，g取10 m/s2） 滑块在AB段上运动的总路程； 在滑块运动过程中，C点受到的压力的最大值和最小值考点3用动能定理求变力的功【例3】如图甲所示，一质量为m = 1kg的物块静止在粗糙水平面上的A点，从t = 0时刻开始物块受到如图乙所示规律变化的水平力F的作用并向右运动，第3 s末物块运动到B点时速度刚好为0，第5 s末物块刚好回到A点，已知物块与粗糙水平面间的动摩擦因数 = 0.2，g = 10 m/s2求： A与B间的距离 水平力F在前5 s内对物块做的功考点4对功能关系的理解【例4】如图所示，在抗洪救灾中，一架直升机通过绳索，用恒力F竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱，使其由水面开始加速上升到某一高度，若考虑空气阻力而不考虑空气浮力，则在此过程中，以下说法正确的有 （ ）A力F所做功减去克服空气阻力所做的功等于重力势能的增量B木箱克服重力所做的功等于重力势能的增量C力F、重力、空气阻力三者合力所做的功等于木箱动能的增量D力F和空气阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量【变式跟踪】如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为30的固定斜面，其运动的加速度为3g/4，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体 （ ）A重力势能增加了3mgh/4 B重力势能增加了mghC动能损失了mgh D机械能损失了mgh/2考点5能量转化与守恒定律的应用【例5】如图所示在水平地面上固定一个半径为R的半圆形轨道，其中圆弧部分光滑，水平段长为L，一质量为m的小物块紧靠一根被压缩的弹簧固定在水平轨道的最右端，小物块与水平轨道间的动摩擦因数为，现突然释放小物块，小物块被弹出，恰好能够到达圆弧轨道的最高点A，取g = 10 m/s2，且弹簧长度忽略不计，求： 小物块的落点距O 的距离； 小物块释放前弹簧具有的弹性势能【变式跟踪2】如图所示，光滑坡道顶端距水平面高度为h，质量为m的小物块A从坡道顶端由静止滑下，进入水平面上的滑道时无机械能损失，为使A制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上，另一端恰位于坡道的底端O点已知在OM段，物块A与水平面间的动摩擦因数为，其余各处的摩擦不计，重力加速度为g，求： 物块滑到O点时的速度大小； 弹簧为最大压缩量d时的弹性势能（设弹簧处于原长时弹性势能为零）； 若物块A能够被弹回到坡道上，则它能够上升的最大高度是多少？考点6力学规律优选法【例3】如图所示，一质量为m = 2 kg的滑块从半径为R = 0.2 m的光滑四分之一圆弧轨道的顶端A处由静止滑下，A点和圆弧对应的圆心O点等高，圆弧的底端B与水平传送带平滑相接已知传送带匀速运行速度为v0 = 4 m/s，B点到传送带右端C点的距离为L = 2 m当滑块滑到传送带的右端C点时，其速度恰好与传送带的速度相同（g = 10 m/s2）求： 滑块到达底端B时对轨道的压力； 滑块与传送带间的动摩擦因数； 此过程中，由于滑块与传送带之间的摩擦而产生的热量Q三考题再练 高考试题 1【2013江苏高考】如图所示，水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连弹簧处于自然长度时物块位于O 点（图中未标出）物块的质量为m，AB = a，物块与桌面间的动摩擦因数为 现用水平向右的力将物块从O 点拉至A 点，拉力做的功为W撤去拉力后物块由静止向左运动，经O 点到达B 点时速度为零重力加速度为g则上述过程中 （ ）A物块在A 点时，弹簧的弹性势能等于W mga/2B物块在B 点时，弹簧的弹性势能小于W 3mga/2C经O 点时，物块的动能小于W mgaD物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B 点时弹簧的弹性势能2【2012江苏】某缓冲装置的理想模型如图所示，劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力恒为f轻杆向右移动不超过l时，装置可安全工作一质量为m的小车若以速度v0撞击弹簧，将导致轻杆向右移动 l/4轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不计小车与地面的摩擦 若弹簧的劲度系数为k，求轻杆开始移动时，弹簧的压缩量x； 求为使装置安全工作，允许该小车撞击的最大速度vm； 讨论在装置安全工作时，该小车弹回速度v 和撞击速度v的关系解： 轻杆开始移动时，弹簧的弹力F = kx 且F = f 解得 x = f/k 设轻杆移动前小车对弹簧所做的功