2012届高考一轮复习课件：52动能动能定理.ppt

第2讲,动能动能定理,一、动能1物体由于运动而具有的能叫做动能动能的表达式为：Ekmv2.动能的单位：焦耳，符号：J.动能是标(标、矢)量动能定义式中的v是物体的速率，动能恒为正值2动能具有相对性，动能的大小与参考系的选取有关，中学物理中，一般选取地球为参考系,二、动能定理,一、对动能定理的理解问题：怎样理解动能定理？解答：(1)动能定理的计算式为标量式研究对象为单一物体，或者可以看成单一物体的系统(2)动能定理叙述中所说的“外力”，既可以是重力、弹力、摩擦力，也可以是电场力、磁场力或其他力,(3)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，它并不意味着“功就是动能增量”，也不意味着“功转变成了动能”，而是意味着“功引起物体动能的变化”即物体动能的改变是合外力做功的结果功是一个过程量，动能是一个状态量，经过合外力做功的过程，物体的动能就会发生改变,(4)适用范围：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做功时可以是连续的，也可以是不连续的，可以分段考虑，也可以将全过程作为一个整体来处理,例1：如图521所示，电梯质量为M，地板上放置一质量为m的物体钢索拉电梯由静止开始向上加速运动，当上升高度为H时，速度达到v，则(),答案：D,点评：动能定理中的“外力”是指物体受到的所有的力本题中指系统受到的重力和拉力警示：动能定理说明了物体动能的变化是通过外力做功的过程来实现的，具体表现为：若Ek0，表示动能增加，合外力对物体做正功；若Ek0，表示动能减少，合外力对物体做负功；若Ek0，表示动能不变，合外力对物体不做功,二、用动能定理求变力做功问题：运用动能定理的解题步骤是怎样的？解析：(1)选取研究对象，明确它的运动过程(2)分析研究对象的受力情况和各力的做功情况，然后求各个外力做功的代数和(注意各力做功的正、负)(3)明确物体在过程始末状态的动能Ek1和Ek2(4)列出动能定理的方程W总Ek2Ek1及其他必要的解题方程，进行求解,问题：什么情况下优先使用动能定理？解析：研究对象是单个物体或者没有相对运动的物体系，在曲线运动和变力问题中，不涉及加速度和时间时，可优先考虑使用动能定理，这样可以不考虑和分析运动过程的细节，使问题简单化，解题过程清晰容易实际上我们在解题时，往往首先考虑看能不能用动能定理求解，然后再考虑其他办法，牛顿运动定律一般是我们最后考虑的方法,例2：质量为m的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，运动过程中小球受到空气阻力的作用设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的拉力为7mg，此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为()AmgR/4BmgR/3CmgR/2DmgR,答案：C,点评：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警示：用动能定理求解变力做功时首先要注意哪些力是变力，哪些力是恒力，找出恒力做的功和变力做的功，然后再运用动能定理解题,三、动能定理在多过程问题中的应用问题：如何使用动能定理求解多过程问题？解答：从动力学的角度分析多过程问题往往相当复杂，这时，动能定理的特性就明显地表现出来了多过程问题的复杂不外乎其受力情况、运动情况比较难确定但是，利用动能定理认识这样一个过程，是从总体上把握其运动状态的变化，并不需要从细节上了解；分析力的作用是看其做功，也只需要把所有的功累加起来而已，力是变力还是恒力，一个力是否一直在作用，这些显得并不重要使用动能定理求解多过程问题的方法是：,(1)了解由哪些过程构成，选哪个过程研究；(2)分析每个过程物体的受力情况；(3)分析各个力的做功情况；(4)从总体上把握全过程，表达出总功，找出初、末状态的动能；(5)对所研究的全过程运用动能定理列方程,例3：物体从高出地面H处，由静止自由下落，如图522所示，不考虑空气阻力，落至地面进入沙坑深h处停止，求物体在沙坑中受到的平均阻力是其重力的多少倍？,解析：解法一：物体运动分两个物理过程，先自由落体，然后做匀减速运动，设物体落至地面时速度为v，则由动能定理可得,点评：一个多运动过程的问题往往涉及多个知识点，关键问题是分清楚每一个过程，认清物理过程，建立物理情景做到这一点往往需画出受力图，运动草图，这是应该具有的一种解决问题的能力警示：(1)从本题可以看出：根据题意灵活地选取研究过程可以使问题变得简单有时取全过程简单；有时则取某一阶段简单原则是尽量使做功的力减少，各个力的功计算方便；或使初、末动能等于零(2)在比较复杂问题中，应注意不要出现漏解比较好的方法就是逐段分析法,1.(单选)静置于光滑水平面上坐标原点处的小物块，在水平拉力F作用下，沿x轴方向运动，拉力F随物块所在位置坐标x的变化关系如图523所示，图线为半圆则小物块运动到x0处时的动能为(),解析：图象与横坐标轴包围的面积表示拉力做的功，再根据动能定理即可求得最后的动能,答案：C,2.(多选)(2010上海卷)如图524所示为质量相等的两个质点A、B在同一直线上运动的vt图象由图可知()A在t时刻两个质点在同一位置B在t时刻两个质点速度相等C在0t时间内质点B比质点A位移大D在0t时间内合外力对两个质点做功相等,解析：根据位移由vt图象中面积表示，在0t时间内质点B比质点A位移大，C正确而A错误；根据动能定理，合外力对质点做功等于动能的变化量，D项正确,答案：BCD,3.(单选)以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的小物体假定物体所受的空气阻力f大小不变.已知重力加速度为g，则物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为(),A,4.(单选)如图525所示，DO是水平面，AB是斜面，初速度为v0的物体从D点出发沿DBA滑动到顶点