福建省高三物理一轮复习导与练 第5章第二课时 动能 动能定理课件 鲁科版.ppt

第二课时动能动能定理 1 理解动能的含义 能正确进行动能和动能变化的计算 2 理解动能定理的推导过程及其含义 掌握应用动能定理解决问题的基本方法和步骤 能熟练应用动能定理解决实际问题 动能具有相对性 其数值与参考系的选取有关 一般取地面为参考系 1 下列说法中正确的是 b a 运动物体所受的合外力不为零 合外力必做功 物体的动能肯定要变化b 运动物体的合外力为零 则物体的动能肯定不变c 运动物体的动能保持不变 则该物体所受合外力一定为零d 运动物体所受合外力不为零 则该物体一定做变速运动 其动能肯定要变化解析 根据物体做功的条件和动能定理可知 若匀速圆周运动 则合外力不为零 动能没有变化 故a错 c错 d错 选项b正确 3 一个25kg的小孩从高度为3 0m的滑梯顶端由静止开始滑下 滑到底端时的速度为2 0m s 取g 10m s2 关于力对小孩做的功 以下结果正确的是 a a 合外力做功50jb 阻力做功500jc 重力做功500jd 支持力做功50j解析 合外力做功等于小孩动能的变化量 即w合 mgh wf ek 50j 选项a正确 重力做功为750j 阻力做功 700j 支持力不做功 选项b c d错误 对动能定理的理解1 动能定理公式中等号的意义等号表明合力做功与物体动能的变化间的三个关系 1 数量关系 即合外力所做的功与物体动能的变化具有等量代换关系 可以通过计算物体动能的变化 求合力的功 进而求得某一力的功 2 单位相同 国际单位都是焦耳 3 因果关系 合外力的功是物体动能变化的原因 2 w合的意义 1 w合是所有外力对物体做的总功 等于所有外力对物体做功的代数和 即w合 w1 w2 若物体所受外力为恒力 w合 f合 scos 2 w合 0 则表示合外力作为动力对物体做功 ek 0物体的动能增加 w合 0 则表示合外力作为阻力对物体做功 ek 0物体的动能减少 3 参考系的选取动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系的 一般以地面为参考系 思路点拨 小球所受空气阻力无论大小是否改变 其方向时刻改变 即空气阻力是变力 故运用动能定理求解比较容易 答案 c 答案 c 2 应用动能定理应注意的问题 1 应用动能定理解题时 在分析过程的基础上无需深究物体运动过程中状态变化的细节 只需考虑整个过程的功及过程始 末的动能 2 若过程包含了几个运动性质不同的分过程 既可分段考虑 也可整个过程考虑 但求功时 有些力不是全过程都作用的 必须根据不同的情况分别对待求出总功 3 运用动能定理时 必须明确各力做功的正 负 当一个力做负功时 可设物体克服该力做功为w 将该力做功表达为 w 也可以直接用一字母表示该力做功 使其字母本身含有负号 例2 一滑块经水平轨道ab 进入竖直平面内的四分之一圆弧轨道bc 已知滑块的质量m 0 60kg 在a点的速度va 8 0m s ab长x 5 0m 滑块与水平轨道间的动摩擦因数 0 15 圆弧轨道的半径r 2 0m 滑块离开c点后竖直上升h 0 20m 取g 10m s2 求 1 滑块经过b点时速度的大小 2 滑块在圆弧轨道bc段克服摩擦力所做的功 答案 1 7 0m s 2 1 5j 针对训练21 2011年福建省四地六校联考 如图所示 长12m 质量为100kg的小车静止在光滑水平地面上 一质量为50kg的人从小车左端 以4m s2加速度向右匀加速跑至小车的右端 人的初速度为零 求 1 小车的加速度大小 2 人从开始起跑至到达小车右端所经历的时间 3 人从开始起跑至到达小车右端对小车所做的功 答案 1 2m s2 2 2s 3 800j 考点一 考查动能定理的应用及摩擦力做功的特点 例1 基础题 如图所示 ab与cd为两个斜面 分别与一个光滑的圆弧形轨道相切 圆弧的圆心角为 半径为r 质量为m的物块在距地面高为h的a处无初速度滑下 若物块与斜面的动摩擦因数为 求物块在斜面上 除圆弧外 共能运动多长的路程 考点二 考查动能定理的多过程问题 例2 综合题 如图所示 质量为m 0 2kg的木块放在水平台面上 台面比水平地面高出h 0 20m 木块离台的右端距离为l 1 7m 质量为m 0 10m的子弹以v0 180m s的速度水平射向木块 当子弹以v 90m s的速度水平射出时 木块的速度为v1 9m s 此过程作用时间极短 可认为木块的位移为零 若木块落到水平地面时的落地点到台面右端的水平距离为l 1 6m g取10m s2 求 1 木块对子弹所做的功w1和子弹对木块所做的功w2 2 木块与台面间的动摩擦因数 答案 1 243j8 1j 2 0 50 测控导航 1 如图所示 质量相等的物体a和物体b与地面的动摩擦因数相等 在力f的作用下 一起沿水平地面向右移动x 则 b a 摩擦力对a b做功相等b a b动能的增量相同c f对a做的功与f对b做的功相等d 合外力对a做的功与合外力对b做的功不相等解析 因f斜向下作用在物体a上 a b受的摩擦力不相同 因此 摩擦力对a b做的功不相等 a错误 但a b两物体一起运动 速度始终相同 故a b动能增量一定相同 b正确 f不作用在b上 不能说f对b做功 c错误 合外力对物体做的功应等于物体动能增量 故d错误 2 如图所示 木板可绕固定水平轴o转动 木板从水平位置oa缓慢转到ob位置 木板上的物块始终相对于木板静止 在这一过程中 物块的重力势能增加了2j 用n表示物块受到的支持力 用f表示物块受到的摩擦力 在此过程中 以下判断正确的是 b a n和f对物块都不做功b n对物块做功为2j f对物块不做功c n对物块不做功 f对物块做功为2jd n和f对物块所做功的代数和为0解析 由做功的条件可知 只要有力 并且物体沿力的方向有位移 那么该力对物体做功 由受力分析知 支持力n的方向始终垂直于斜面 与物块速度方向相同 做正功 摩擦力f的方向始终沿斜面向上 与物块速度方向垂直 不做功 物块所受重力做负功 大小等于物块重力势能的增加 wg mgh 2j 根据动能定理 wn wg 0 得支持力n做功wn 2j 答案为b 3 在足球赛中 红队球员在白队禁区附近主罚定位球 并将球从球门右上角贴着球门射入 如图所示 球门高度为h 足球飞入球门的速度为v 足球质量为m 则红队球员将足球踢出时对足球做功w为 不计空气阻力和足球的大小 b a mv2b mv2 mghc mghd mv2 mgh 4 2011年陕西模拟 物体在合外力作用下做直线运动的vt图象如图所示 下列表述正确的是 c a 在0 2s内 合外力总是做负功b 在1 2s内 合外力不做功c 在0 3s内 合外力做功为零d 在0 1s内比在1 3s内合外力做功慢解析 根据物体的速度图象及动能定理可知在0 2s内物体先加速后减速 合外力先做正功后做负功 a错 根据动能定理得0 3s内合外力做功为零 1 2s内合外力做负功 c对 b错 在0 1s内比在1 3s内合外力做功快 d错 6 如图所示 质量m 1kg 长l 0 8m的均匀薄板静止在水平桌面上 其右端与桌子边缘相平 板与桌面间的动摩擦因数 0 4 现用f 5n的水平力向右推薄板 使它翻下桌子 力f做的功至少为 g取10m s2 b a 1jb 1 6jc 2jd 4j 8 2010年北京市西城区抽样测试 如图所示 轨道abc被竖直地固定在水平桌面上 a距离水平地面高h 0 75m c距离水平地面高h 0 45m 一质量m 0 10kg的小物块自a点从静止开始下滑 从c点以水平速度飞出后落在水平地面上的d点 现测得c d两点的水平距离为l 0 60m 不计空气阻力 取g 10m s2 求 1 小物块从c点运动到d点经历的时间 2 小物块从c点飞出时速度的大小 3 小物块从a点运动到c点的过程中克服摩擦力做的功 答案 1 0 30s 2 2 0m s 3 0 10j 9 拓展探究题 在某中学举办的智力竞赛中 有一个叫做 保护鸡蛋 的竞赛项目 要求制作一个装置 让鸡蛋从两层楼的高度落到地面且不被摔坏 如果没有保护 鸡蛋最多只能从0 1m的高度落到地面而不被摔坏 有一位同学设计了如图所示的一个装置来保护鸡蛋 用a b两块较粗糙的夹板夹