新课标2012-2013学年高三物理机械能复习

1、第五单元机械能第五单元机械能 第五单元第五单元 使用建议使用建议使用建议 1 1复习本单元应特别强调要注意以下几点：复习本单元应特别强调要注意以下几点： (1) (1)训练重点要突出：复习功和功率时应从恒力做功、变力做训练重点要突出：复习功和功率时应从恒力做功、变力做功、平均功率、瞬时功率、正功、负功多角度进行训练，这样才功、平均功率、瞬时功率、正功、负功多角度进行训练，这样才能练到点子上；动能定理强调所有力做功的总和等于物体动能的能练到点子上；动能定理强调所有力做功的总和等于物体动能的变化，而不是某一个力的功，尤其是涉及求变力做功的问题，动变化，而不是某一个力的功，尤其是涉及求变力做功的问题

2、，动能定理有时是唯一且有效的解题方法；机械能守恒定律的应用要能定理有时是唯一且有效的解题方法；机械能守恒定律的应用要根据具体情况选取不同的表述形式，以使解题方法、过程的处理根据具体情况选取不同的表述形式，以使解题方法、过程的处理更简捷更简捷第五单元第五单元 使用策略使用策略(2)(2)过程分析要强化：多物体多过程问题是近几年高考的热点，过程分析要强化：多物体多过程问题是近几年高考的热点，通过对典型例题、练习的分析，帮助学生掌握处理问题的技巧，通过对典型例题、练习的分析，帮助学生掌握处理问题的技巧，注意多分析过程，化整为零，板书设计上要画好示意图，分析上注意多分析过程，化整为零，板书设计上要画好

3、示意图，分析上要挖掘隐含条件，理解关键词语的内涵，找到问题的突破口要挖掘隐含条件，理解关键词语的内涵，找到问题的突破口2 2课时安排课时安排本单元建议安排本单元建议安排7 7课时：第课时：第2121、2222、2323、2424、2525、2626讲及单元讲及单元训练各训练各1 1课时课时 知识框架第五单元第五单元 知识框架知识框架第五单元第五单元 知识框架知识框架考纲展示第五单元第五单元 考纲展示考纲展示复习策略第五单元第五单元 复习策略复习策略 功和功率是物理学中两个重要的基本概念，是学习动能定理、功和功率是物理学中两个重要的基本概念，是学习动能定理、机械能守恒定律、功能关系的基础，也是用

4、能量观点分析物理问机械能守恒定律、功能关系的基础，也是用能量观点分析物理问题的切入点能的概念、功和能的关系以及各种不同形式的能的题的切入点能的概念、功和能的关系以及各种不同形式的能的相互转化和守恒的规律是自然界中最重要的基本规律，它贯穿于相互转化和守恒的规律是自然界中最重要的基本规律，它贯穿于整个物理学中动能定理、机械能守恒定律是力学中的重点和难整个物理学中动能定理、机械能守恒定律是力学中的重点和难点，用能量观点解题是解决动力学问题的途径之一高考命题具点，用能量观点解题是解决动力学问题的途径之一高考命题具有以下特点：有以下特点：第五单元第五单元 复习策略复习策略 1 1能力要求高：平时要加强综

5、合题的练习，学会将复杂的能力要求高：平时要加强综合题的练习，学会将复杂的物理过程分解成若干个子过程，分析每一个过程的始末运动状态物理过程分解成若干个子过程，分析每一个过程的始末运动状态量及物理过程中力、加速度、速度、能量的变化，对于生活、生量及物理过程中力、加速度、速度、能量的变化，对于生活、生产中的实际问题要建立相关物理模型，灵活运用牛顿定律、动能产中的实际问题要建立相关物理模型，灵活运用牛顿定律、动能定理及能量转化的方法提高解决实际问题的能力定理及能量转化的方法提高解决实际问题的能力 2 2综合性强：考题的内容经常与牛顿运动定律、曲线运动、综合性强：考题的内容经常与牛顿运动定律、曲线运动、

6、电磁学等方面知识综合，物理过程复杂，综合分析的能力要求较电磁学等方面知识综合，物理过程复杂，综合分析的能力要求较高高第五单元第五单元 复习策略复习策略 3 3常出压轴题：这部分知识能密切联系生产、生活实际，常出压轴题：这部分知识能密切联系生产、生活实际，联系现代科学技术，因此每年高考的压轴题、高难度的综合题经联系现代科学技术，因此每年高考的压轴题、高难度的综合题经常涉及本单元知识本单元的功和功率、动能和动能定理、重力常涉及本单元知识本单元的功和功率、动能和动能定理、重力的功和重力势能、弹性势能、机械能守恒定律是历年高考的必考的功和重力势能、弹性势能、机械能守恒定律是历年高考的必考内容，考查的知

7、识点覆盖面全，频率高，题型全内容，考查的知识点覆盖面全，频率高，题型全本单元由于涉及知识多、方法多、模型多而成为难点，建议复习本单元由于涉及知识多、方法多、模型多而成为难点，建议复习时重点突破以下重点或难点：时重点突破以下重点或难点： 1 1理解概念：理解功、功率、动能、重力势能、弹性势能理解概念：理解功、功率、动能、重力势能、弹性势能的概念、掌握功的计算方法，理解功率的含义，掌握动能、重力的概念、掌握功的计算方法，理解功率的含义，掌握动能、重力势能、弹性势能的物理意义势能、弹性势能的物理意义第五单元第五单元 复习策略复习策略 2 2注意规律的掌握：掌握动能定理，并能运用动能定理分注意规律的掌

8、握：掌握动能定理，并能运用动能定理分析与解决相关的力学问题掌握机械能守恒定律、理解机械能守析与解决相关的力学问题掌握机械能守恒定律、理解机械能守恒的条件，并能运用机械能守恒定律分析与解决相关的力学问恒的条件，并能运用机械能守恒定律分析与解决相关的力学问题题 3 3注重功能关系的总结：功能关系是本单元的重点，也是注重功能关系的总结：功能关系是本单元的重点，也是贯穿整个高中物理的内容之一，一定要总结全面、理解透彻贯穿整个高中物理的内容之一，一定要总结全面、理解透彻 4 4加强对物理解题规律的理解、强化对解题方法的运用：加强对物理解题规律的理解、强化对解题方法的运用：随着学习的深入，综合题越来越多，

9、是用牛顿定律和运动学公式，随着学习的深入，综合题越来越多，是用牛顿定律和运动学公式，还是用能量的观点处理问题？解题的途径是什么？怎么选择？需还是用能量的观点处理问题？解题的途径是什么？怎么选择？需要掌握要掌握 使用建议第五单元第五单元 复习策略复习策略 1复习本单元应特别强调要注意以下几点：复习本单元应特别强调要注意以下几点： (1)训练重点要突出：复习功和功率时应从恒力做功、训练重点要突出：复习功和功率时应从恒力做功、变力做功、平均功率、瞬时功率、正功、负功多角度进行变力做功、平均功率、瞬时功率、正功、负功多角度进行训练，这样才能练到点子上；动能定理强调所有力做功的训练，这样才能练到点子上；

10、动能定理强调所有力做功的总和等于物体动能的变化，而不是某一个力的功，尤其是总和等于物体动能的变化，而不是某一个力的功，尤其是涉及求变力做功的问题，动能定理有时是唯一且有效的解涉及求变力做功的问题，动能定理有时是唯一且有效的解题方法；机械能守恒定律的应用要根据具体情况选取不同题方法；机械能守恒定律的应用要根据具体情况选取不同的表述形式，以使解题方法、过程的处理更简捷的表述形式，以使解题方法、过程的处理更简捷第五单元第五单元 复习策略复习策略 (2)过程分析要强化：多物体多过程问题是近几年高考的过程分析要强化：多物体多过程问题是近几年高考的热点，通过对典型例题、练习的分析，帮助学生掌握处理热点，通

11、过对典型例题、练习的分析，帮助学生掌握处理问题的技巧，注意多分析过程，化整为零，板书设计上要问题的技巧，注意多分析过程，化整为零，板书设计上要画好示意图，分析上要挖掘隐含条件，理解关键词语的内画好示意图，分析上要挖掘隐含条件，理解关键词语的内涵，找到问题的突破口涵，找到问题的突破口 2课时安排课时安排本单元建议安排本单元建议安排7课时：第课时：第21、22、23、24、25、26讲及讲及单元训练各单元训练各1课时课时第第2121讲讲 功功 编读互动第第2121讲讲 编读互动编读互动1 1高考中单独考查功的概念的题目虽然不多，但并不等于这高考中单独考查功的概念的题目虽然不多，但并不等于这个概念不

12、重要，功的概念是机械能的入门概念，准确全面地掌握个概念不重要，功的概念是机械能的入门概念，准确全面地掌握功的概念，对学生更深入地掌握功和能、机械能守恒定律非常重功的概念，对学生更深入地掌握功和能、机械能守恒定律非常重要要2 2本讲要掌握力对物体是否做功、做正功还是做负功的判断本讲要掌握力对物体是否做功、做正功还是做负功的判断及功的计算方法，既要会求恒力的功，又要会利用动能定理、功及功的计算方法，既要会求恒力的功，又要会利用动能定理、功能关系求变力的功能关系求变力的功(1)(1)例例1 1和变式题是练习做功与否、做功正负的判断和变式题是练习做功与否、做功正负的判断(2)(2)通过例通过例2 2和

13、变式题让学生掌握最基本的恒力功的求法和变式题让学生掌握最基本的恒力功的求法(3)(3)例例3 3和变式题是练习变力功的求法和变式题是练习变力功的求法 考点整合第第2121讲讲 考点整合考点整合功功1.1.概念：一个物体受到概念：一个物体受到_的作用，如果在力的方向上发生的作用，如果在力的方向上发生_，则这个力对物体做了功，则这个力对物体做了功2.2.做功的两个必要因素：做功的两个必要因素：_和物体在力的方向上发生的和物体在力的方向上发生的_3.3.公式：公式：_，仅适用于，仅适用于_做功，其中做功，其中是是F F和和l l的夹角的夹角4.4.功是标量，但有正负之分：功是标量，但有正负之分：(指

14、力与位移之间的夹角指力与位移之间的夹角) )力力 位移位移 力力 位移位移 W WFlFlcoscos 恒力恒力 第第2121讲讲 考点整合考点整合(1)(1)当当009090时，时，0 0coscos11，则力对物体做，则力对物体做_，即外界给物体即外界给物体_能量，该力是动力；能量，该力是动力；(2)(2)当当9090时，时，coscos0 0，W W0 0，则力对物体，则力对物体_，即，即外界和物体间无能量交换外界和物体间无能量交换(3)(3)当当9090180180时，时，11coscos0 0，则力对物体做，则力对物体做_，即物体向外界，即物体向外界_能量，力是阻力能量，力是阻力5.

15、5.合力的功：各个力分别对物体所做功的合力的功：各个力分别对物体所做功的_正功正功 提供提供 不做功不做功 负功负功 提供提供 代数和代数和 要点探究 探究点一探究点一功的正负的判定功的正负的判定 第第2121讲讲 要点探究要点探究 1. 1.根据力和位移的方向的夹角根据力和位移的方向的夹角判断判断( (此法常用于恒力做功此法常用于恒力做功) ) 当当00时，时，F F做正功；当做正功；当时，时，F F不做功；当不做功；当 时，时，F F做负功做负功 2. 2.根据力和瞬时速度方向的夹角根据力和瞬时速度方向的夹角判断判断( (此法常用于判断质点做此法常用于判断质点做曲线运动时变力做功的正负曲线

16、运动时变力做功的正负) ) 当当00时，时，F F做正功；当做正功；当时，时，F F不做功；当不做功；当 时，时，F F做负功做负功第第2121讲讲 要点探究要点探究3.3.从能量的转化角度进行判断从能量的转化角度进行判断( (此法常用于判断两个相联系的物此法常用于判断两个相联系的物体体) ) 用动能变化判断：动能增加，则合外力做正功；动能减少，则用动能变化判断：动能增加，则合外力做正功；动能减少，则合外力做负功；动能不变，则合外力不做功合外力做负功；动能不变，则合外力不做功 例如，弧面体例如，弧面体a a放在光滑水平面上，弧面光滑，使物体放在光滑水平面上，弧面光滑，使物体b b自弧面自弧面的

17、顶端自由下滑，如图的顶端自由下滑，如图21211 1所示试判定所示试判定a a、b b间弹力做功的间弹力做功的情况情况 第第2121讲讲 要点探究要点探究 从能量转化的角度看，当从能量转化的角度看，当b b沿弧面由静止下滑时，沿弧面由静止下滑时，a a就由就由静止开始向右运动，即静止开始向右运动，即a a的动能增大了，因此的动能增大了，因此b b对对a a的弹力做了的弹力做了正功由于正功由于a a和和b b组成的系统机械能守恒，组成的系统机械能守恒，a a的机械能增加，的机械能增加，b b的机械能一定减少，因此的机械能一定减少，因此a a对对b b的支持力对的支持力对b b一定做了负功一定做了

18、负功 第第2121讲讲 要点探究要点探究 例例1 1如图如图21212 2所示，小物块位于光滑的斜面上，斜面位于所示，小物块位于光滑的斜面上，斜面位于光滑水平地面上从地面上看，在小物块沿斜面下滑过程中，斜光滑水平地面上从地面上看，在小物块沿斜面下滑过程中，斜面对小物块的作用力面对小物块的作用力( () ) A. A.垂直于接触面，不做功垂直于接触面，不做功 B B垂直于接触面，做负功垂直于接触面，做负功 C. C.不垂直于接触面，做负功不垂直于接触面，做负功 D D不垂直于接触面，做正功不垂直于接触面，做正功 B B第第2121讲讲 要点探究要点探究 解析解析 根据功的定义根据功的定义W WF

19、lFlcoscos，为了求斜面对小物块的，为了求斜面对小物块的支持力所做的功，应找到小物块的位移由于地面光滑，物块支持力所做的功，应找到小物块的位移由于地面光滑，物块与斜面构成的系统在水平方向不受外力初状态系统保持静止，与斜面构成的系统在水平方向不受外力初状态系统保持静止，当物块向左下滑动时，对斜面有斜向右下方向的压力，因此斜当物块向左下滑动时，对斜面有斜向右下方向的压力，因此斜面体必向右滑动由于面体必向右滑动由于m m PB D.到达底端时两物体的动能相同，速度相同到达底端时两物体的动能相同，速度相同第第2222讲讲 要点探究要点探究 A解析解析 由于两个物体质量相同、下落高度相同，所以由于

20、两个物体质量相同、下落高度相同，所以重力对两物体做的功相同，重力对两物体做的功相同，A选项正确由于下落的时间不同，选项正确由于下落的时间不同，所以重力的平均功率不相同，所以重力的平均功率不相同，B选项错误根据机械能守恒可选项错误根据机械能守恒可知，两物体到达底端时动能相同，即速度大小相同、方向不同，知，两物体到达底端时动能相同，即速度大小相同、方向不同，D选项错误由瞬时功率的计算式可得选项错误由瞬时功率的计算式可得PAmgvcos，PBmgv，因此，到达底端时重力的瞬时功率，因此，到达底端时重力的瞬时功率PAPB，C选项错选项错误误第第2222讲讲 要点探究要点探究第第2222讲讲 要点探究要

21、点探究变式题变式题 质量为质量为m的物体静止在光滑水平面上，从的物体静止在光滑水平面上，从t0时刻开始时刻开始受到水平力的作用力的大小受到水平力的作用力的大小F与时间与时间t的关系如图的关系如图222所示，所示，力的方向保持不变，则力的方向保持不变，则()A.3t0时刻的瞬时功率为时刻的瞬时功率为B.3t0时刻的瞬时功率为时刻的瞬时功率为C.在在t0到到3t0这段时间内，这段时间内， 水平力的平均功率为水平力的平均功率为D.在在t0到到3t0这段时间内，这段时间内， 水平力的平均功率为水平力的平均功率为第第2222讲讲 要点探究要点探究 探究点二机动车起动问题探究点二机动车起动问题 第第222

22、2讲讲 要点探究要点探究 1. 1.额定功率和实际功率额定功率和实际功率 额定功率是指任意机械在正常条件下可以长时间工作而不损坏机额定功率是指任意机械在正常条件下可以长时间工作而不损坏机械的最大输出功率，实际功率是指机械实际工作时的功率械的最大输出功率，实际功率是指机械实际工作时的功率一般情况下，实际功率可以小于或等于额定功率，而在特殊情况下一般情况下，实际功率可以小于或等于额定功率，而在特殊情况下在较短时间内实际功率可以超过额定功率，但应尽量避免在较短时间内实际功率可以超过额定功率，但应尽量避免第第2222讲讲 要点探究要点探究对公式对公式P PFvFv要注意以下几点：要注意以下几点： (1

23、) (1)此公式的意义是：当力此公式的意义是：当力F F与物体运动与物体运动( (瞬时瞬时) )速度速度v v方向一致时，力的实际瞬时功率就等于力方向一致时，力的实际瞬时功率就等于力F F和运动速度和运动速度v v的的乘积，对于机车乘积，对于机车( (汽车、火车等交通工具或动力装置汽车、火车等交通工具或动力装置) )，牵，牵引力引力F F与物体运动速度与物体运动速度v v一般方向一致，可用公式一般方向一致，可用公式P PFvFv计计算实际瞬时功率算实际瞬时功率( (称牵引力的功率、发动机的输出功率称牵引力的功率、发动机的输出功率) )，特别注意：特别注意：F F为机车的牵引力，并非机车所受的合

24、力为机车的牵引力，并非机车所受的合力 第第2222讲讲 要点探究要点探究 (2) (2)当当P P一定时，一定时，F F ，即做功的力越大，其速度就越小，即做功的力越大，其速度就越小，如汽车在发动机功率一定时上斜坡，司机用换挡的办法如汽车在发动机功率一定时上斜坡，司机用换挡的办法( (变速变速调节装置调节装置) )减小速度以获得较大的牵引力来满足上坡的需要减小速度以获得较大的牵引力来满足上坡的需要 (3) (3)当速度当速度v v保持一定时，保持一定时，PFPF，即做功的力越大，它的功率，即做功的力越大，它的功率也越大如：汽车从平路到上坡，若要保持速度不变，必须也越大如：汽车从平路到上坡，若要

25、保持速度不变，必须加大油门加大油门( (控制燃油混合气体流量多少的装置控制燃油混合气体流量多少的装置) )，增大发动机，增大发动机功率以得到较大的牵引力功率以得到较大的牵引力第第2222讲讲 要点探究要点探究 (4) (4)当力当力F F一定时，一定时，PvPv，即速度越大，功率越大如：起重，即速度越大，功率越大如：起重机吊同一货物以不同的速度匀速上升，牵引力保持不变机吊同一货物以不同的速度匀速上升，牵引力保持不变( (大小大小等于物重等于物重) )，起吊的速度越大，起重机的输出功率就越大，起吊的速度越大，起重机的输出功率就越大 (5) (5)汽车启动达到最大速度时一定做匀速直线运动，此时牵引

26、汽车启动达到最大速度时一定做匀速直线运动，此时牵引力与阻力平衡力与阻力平衡 公式公式P PFvFv中的中的F F表示牵引力的大小，汽车的实际功率要小于表示牵引力的大小，汽车的实际功率要小于或等于额定功率或等于额定功率 第第2222讲讲 要点探究要点探究 2. 2.机车以恒定功率启动机车以恒定功率启动 机车以恒定功率启动后，若运动过程受到的阻力机车以恒定功率启动后，若运动过程受到的阻力f f不变，由于不变，由于牵引力牵引力F F ，随着机车速度，随着机车速度v v增大，增大，F F不断减小根据牛顿第二不断减小根据牛顿第二定律定律F Ff fmama知，知， 当速度当速度v v增大时，加速度增大时

27、，加速度a a减小，其运减小，其运动情况是做加速度不断减小的加速运动，动情况是做加速度不断减小的加速运动，直到直到F Ff f时，时，a a减小到零，此后速度不再减小到零，此后速度不再增大，机车将保持最大速度增大，机车将保持最大速度v vm m 做匀做匀速直线运动，其速直线运动，其v vt t图象如图图象如图22223 3所所示示第第2222讲讲 要点探究要点探究3.3.机车以恒定的加速度启动机车以恒定的加速度启动 由牛顿第二定律由牛顿第二定律F Ff fmama知，当机车的加速度知，当机车的加速度a a保持不保持不变时，发动机牵引力变时，发动机牵引力F F恒定，再由恒定，再由P PFvFv知

28、，知，F F一定，发一定，发动机的实际输出功率动机的实际输出功率P P随随v v的增大而增大，直到输出功的增大而增大，直到输出功率达到额定功率率达到额定功率P0.P0.需要注意的是，当发动机的功率达需要注意的是，当发动机的功率达到额定功率的瞬间，机车的加速度仍为到额定功率的瞬间，机车的加速度仍为a a，此时的牵引，此时的牵引力仍为力仍为F Fmamaf f，此后，机车的输出功率不再，此后，机车的输出功率不再变化，变化，所所第第2222讲讲 要点探究要点探究 以机车将做加速度逐渐减小的加速运动，直到加速度减为零，以机车将做加速度逐渐减小的加速运动，直到加速度减为零，速度达到速度达到v vm m

29、为止所以机车以恒定的加速度为止所以机车以恒定的加速度a a启动时，其启动时，其匀加速能够达到的最大速度为匀加速能够达到的最大速度为v vm m ，保持加速度不，保持加速度不变的时间为变的时间为t t ，其，其v vt t图象如图图象如图22224 4所示所示 图图22-4第第2222讲讲 要点探究要点探究 例例2 2 汽车发动机的额定功率为汽车发动机的额定功率为60 kW60 kW，汽车的质量为，汽车的质量为5 t5 t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.10.1倍，倍，g g取取10 10 m/sm/s2 2. . (1) (1)汽车保持额定功率不变

30、从静止启动，求：汽车所能达汽车保持额定功率不变从静止启动，求：汽车所能达到的最大速度是多大？当汽车的加速度为到的最大速度是多大？当汽车的加速度为2 m/s22 m/s2时，速度时，速度是多大？当汽车的速度为是多大？当汽车的速度为6 6 m/sm/s时，加速度是多大？时，加速度是多大？ (2) (2)若汽车从静止开始，保持以若汽车从静止开始，保持以0.5 m/s20.5 m/s2的加速度做匀加速的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？直线运动，这一过程能维持多长时间？第第2222讲讲 要点探究要点探究第第2222讲讲 要点探究要点探究第第2222讲讲 要点探究要点探究第第2222讲讲

31、要点探究要点探究汽车在平直的公路上以恒定功率启动，设阻力恒定，则在图汽车在平直的公路上以恒定功率启动，设阻力恒定，则在图225中关于汽车运动过程中的加速度、速度随时间变化的关系，中关于汽车运动过程中的加速度、速度随时间变化的关系，下列说法中正确的是下列说法中正确的是()汽车的加速度汽车的加速度时间图象可用图乙描述时间图象可用图乙描述 汽车的速度汽车的速度时间时间图象可用图甲描述图象可用图甲描述 汽车的加速度汽车的加速度时间图象可用图丁描述时间图象可用图丁描述汽车的速度汽车的速度时间图象可用图丙描述时间图象可用图丙描述A. B C D第第2222讲讲 要点探究要点探究 探究点三生活情景中功率的计

32、算探究点三生活情景中功率的计算 第第2222讲讲 要点探究要点探究 例例3 3跳绳是一种健身运动设某运动员的质量为跳绳是一种健身运动设某运动员的质量为50kg50kg，他一分钟跳绳他一分钟跳绳180180次假定在每次跳跃时，脚与地面的接触时次假定在每次跳跃时，脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的间占跳跃一次所需时间的2/52/5，则该运动员跳绳时在上升阶段，则该运动员跳绳时在上升阶段克服重力做功的平均功率是多少？克服重力做功的平均功率是多少？(g(g取取10 m/s10 m/s2 2) ) 第第2222讲讲 要点探究要点探究第第2222讲讲 要点探究要点探究 点评点评 对于联系生产生活实际的

33、问题，构建物理模型是解对于联系生产生活实际的问题，构建物理模型是解题的关键跳绳过程的每一个周期可分为三个阶段分析：一是题的关键跳绳过程的每一个周期可分为三个阶段分析：一是上升阶段，对应的物理模型是质点的竖直上抛运动；第二阶段上升阶段，对应的物理模型是质点的竖直上抛运动；第二阶段是下落阶段，对应的物理模型是质点的自由落体运动；第三阶是下落阶段，对应的物理模型是质点的自由落体运动；第三阶段是停留阶段而上升和下降阶段互为逆运动，所用时间相段是停留阶段而上升和下降阶段互为逆运动，所用时间相等等 第第2323讲讲 动能动能定理动能动能定理 编读互动第第2323讲讲 编读互动编读互动1 1动能定理是功能关

34、系中的一个重要规律，是高考必考的动能定理是功能关系中的一个重要规律，是高考必考的内容，是重点也是难点高考命题常以选择题和计算题的形式内容，是重点也是难点高考命题常以选择题和计算题的形式命题，选择题难度一般为中等难度或较高难度，计算题常结合命题，选择题难度一般为中等难度或较高难度，计算题常结合其他知识点命制压轴题建议复习时强化利用动能定理解题的其他知识点命制压轴题建议复习时强化利用动能定理解题的方法和策略，指导学生了解动能定理的广泛应用，使学生能够方法和策略，指导学生了解动能定理的广泛应用，使学生能够熟练地应用动能定理求解变力、恒力做功等熟练地应用动能定理求解变力、恒力做功等第第2323讲讲 编

35、读互动编读互动2 2本讲复习动能的概念、动能定理，要求能够熟练应用本讲复习动能的概念、动能定理，要求能够熟练应用动能定理解题动能定理解题(1)(1)例例1 1和变式题是应用动能定理求变力的功，是动能定理和变式题是应用动能定理求变力的功，是动能定理常见的一种应用形式常见的一种应用形式(2)(2)例例2 2和变式题是应用动能定理处理多阶段运动问题，对和变式题是应用动能定理处理多阶段运动问题，对多阶段运动全过程应用动能定理解题可简化解题步骤多阶段运动全过程应用动能定理解题可简化解题步骤(3)(3)例例3 3和变式题是动能定理的综合应用和变式题是动能定理的综合应用 考点整合第第2323讲讲 考点整合考

36、点整合一、物体的动能一、物体的动能1.1.定义式：定义式：E Ek k_，它是标量，它是标量2.2.动能的变化量的常见求法：动能的变化量的常见求法： 二、动能定理二、动能定理1.1.内容：合外力对物体所做的功等于物体动能的内容：合外力对物体所做的功等于物体动能的_2.2.公式表达：公式表达：W W合合_ ._ .3.3.应用动能定理解题的步骤应用动能定理解题的步骤(1)(1)确定研究对象和研究过程；确定研究对象和研究过程；变化量变化量 E Ek k 第第2323讲讲 考点整合考点整合(2)(2)对研究对象进行受力分析，求出合外力做的功；对研究对象进行受力分析，求出合外力做的功；(3)(3)对研

37、究过程进行分析，求出过程的初、末动能；对研究过程进行分析，求出过程的初、末动能；(4)(4)利用动能定理列式并解答利用动能定理列式并解答4.4.说明说明(1)(1)凡涉及功、位移、初末速度的力学过程，一般优先考虑使用凡涉及功、位移、初末速度的力学过程，一般优先考虑使用动能定理求解；动能定理求解；(2)(2)求合外力的功既可以直接求合力的功，也可以先求各力的功求合外力的功既可以直接求合力的功，也可以先求各力的功再取代数和；再取代数和；第第2323讲讲 考点整合考点整合(3)(3)动能定理只适用于单个物体的过程，对系统所发生的过动能定理只适用于单个物体的过程，对系统所发生的过程不适合建立动能定理的

38、方程；程不适合建立动能定理的方程；(4)(4)动能定理表达式是一个标量式，在某一个方向上应用动动能定理表达式是一个标量式，在某一个方向上应用动能定理是没有根据的；能定理是没有根据的；(5)(5)对一个物体所发生的多过程问题，可对全过程应用动能对一个物体所发生的多过程问题，可对全过程应用动能定理求解定理求解 要点探究第第2323讲讲 要点探究要点探究 探究点一利用动能定理求解变力做功问题探究点一利用动能定理求解变力做功问题 动能定理的理解动能定理的理解1.1.动能定理的计算式为标量式，动能定理的计算式为标量式，v v为相对同一参考系为相对同一参考系( (一般以地面一般以地面或相对地面静止的物体为

39、参考系或相对地面静止的物体为参考系) )的速度的速度2.2.动能定理的研究对象是单一物体，或者是可以看成单一物体的动能定理的研究对象是单一物体，或者是可以看成单一物体的物体系物体系3.3.动能定理适用于物体的直线运动，也适用于曲线运动；适用于动能定理适用于物体的直线运动，也适用于曲线运动；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，也可以分段作用，只要求出作用过程中各力做功以同时作用，也可以分段作用，只要求出作用过程中各力做功第第2323讲讲 要点探究要点探究 的多少和正负即可这些正是动能定理解题的优越性所在的多

40、少和正负即可这些正是动能定理解题的优越性所在4.4.若物体运动的过程中包含几个不同过程，应用动能定理时，可若物体运动的过程中包含几个不同过程，应用动能定理时，可以分段考虑，也可以视全过程为一整体来处理以分段考虑，也可以视全过程为一整体来处理5.5.动能定理公式中等号的意义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：等号表明合力做功与物体动能的变化间的三个关系：(1)(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，进而求得关系可以通过计算物体动能的变化，求合力的

41、功，进而求得某一力的功某一力的功(2)(2)单位关系：国际单位都是焦耳单位关系：国际单位都是焦耳(3)(3)因果关系：合外力的功是物体动能变化的原因因果关系：合外力的功是物体动能变化的原因第第2323讲讲 要点探究要点探究6.6.动能定理中涉及的物理量有力、位移、质量、速度、功、动能动能定理中涉及的物理量有力、位移、质量、速度、功、动能等，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由于只需要从力在整个位移内做的功和这段位移始末两定理由于只需要从力在整个位移内做的功和这段位移始末两状态动能变化去考虑，无需注意其中运动状态变化的细节

42、，同状态动能变化去考虑，无需注意其中运动状态变化的细节，同时动能和功都是标量，无方向性，所以无论是直线运动还是曲时动能和功都是标量，无方向性，所以无论是直线运动还是曲线运动，计算都会特别方便线运动，计算都会特别方便. . 第第2323讲讲 要点探究要点探究例例1 1如图如图23231 1所示，质量为所示，质量为m m的物块与转台之间能出现的最大的物块与转台之间能出现的最大静摩擦力为物块重力的静摩擦力为物块重力的k k倍，物块与转轴倍，物块与转轴OOOO相距相距R R，物块，物块随转台由静止开始转动当转速增加到一定值时，物块即随转台由静止开始转动当转速增加到一定值时，物块即将在转台上滑动，在物块

43、由静止到滑动前的这一过程中，将在转台上滑动，在物块由静止到滑动前的这一过程中，转台对物块的静摩擦力对物块做的功为转台对物块的静摩擦力对物块做的功为( () ) A.0 A.0 B B2kmgR2kmgR C C2kmgR2kmgR D. D. kmgRkmgR D D 第第2323讲讲 要点探究要点探究第第2323讲讲 要点探究要点探究 点评点评 物体受到力的大小、方向不断变化，力所做的物体受到力的大小、方向不断变化，力所做的功不能直接利用功的公式进行求解，但是力所做的功全部功不能直接利用功的公式进行求解，但是力所做的功全部转化为物体的动能，这种情况下，就可以利用动能定理和转化为物体的动能，这

44、种情况下，就可以利用动能定理和外力做功的等量关系求出答案外力做功的等量关系求出答案 第第2323讲讲 要点探究要点探究 如图如图23232 2所示，质量为所示，质量为1 kg1 kg的物体沿一曲面从的物体沿一曲面从A A点无点无初速度滑下，滑至曲面的最低点初速度滑下，滑至曲面的最低点B B时，下滑的高度为时，下滑的高度为5 m5 m，速度，速度为为6 6 m/sm/s，则在下滑过程中，物体克服阻力所做的功为多少？，则在下滑过程中，物体克服阻力所做的功为多少？(g(g取取10 m/s10 m/s2 2) ) 第第2323讲讲 要点探究要点探究第第2323讲讲 要点探究要点探究 探究点二利用动能定

45、理求解多过程问题探究点二利用动能定理求解多过程问题 1.1.应用动能定理处理多过程问题的理论依据应用动能定理处理多过程问题的理论依据 动能定理反映的是物体两个状态的动能变化与在这两个状态之动能定理反映的是物体两个状态的动能变化与在这两个状态之间外力所做总功的量值关系，因此对由初始状态到终止状态这间外力所做总功的量值关系，因此对由初始状态到终止状态这一过程中物体的运动性质、运动轨迹、做功的力是恒力还是变一过程中物体的运动性质、运动轨迹、做功的力是恒力还是变力等诸多问题不必追究，就是说应用动能定理不受这些问题的力等诸多问题不必追究，就是说应用动能定理不受这些问题的限制限制第第2323讲讲 要点探究

46、要点探究2.2.运用动能定理应注意的问题运用动能定理应注意的问题 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变化的细节，只考虑整个过程中的功及过程的始末的动过程中变化的细节，只考虑整个过程中的功及过程的始末的动 能若过程包含了几个运动性质不同的分过程，既可以分段考能若过程包含了几个运动性质不同的分过程，既可以分段考虑，也可以整个过程考虑但求功时，有些力不是全过程都作虑，也可以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，计算时要把各用的，必须根据不同的情况分别对待求出总功，计算时要把各

47、力的功连同符号力的功连同符号( (正、负正、负) )一同代入公式一同代入公式第第2323讲讲 要点探究要点探究3.3.应用动能定理解题的一般思路应用动能定理解题的一般思路(1)(1)确定研究对象和研究过程注意动能定理可应用于单个物体，确定研究对象和研究过程注意动能定理可应用于单个物体，也可应用于系统，对系统应用动能定理时应考虑系统内力做的也可应用于系统，对系统应用动能定理时应考虑系统内力做的功功(2)(2)对研究对象进行受力分析对研究对象进行受力分析( (研究对象以外的物体施于研究对象研究对象以外的物体施于研究对象的力都要分析，含重力的力都要分析，含重力) )(3)(3)写出该过程中合外力做功

48、的表达式，或分别写出各个力做功写出该过程中合外力做功的表达式，或分别写出各个力做功( (注意功的正负注意功的正负) )的表达式如果研究过程中物体受力情况有变的表达式如果研究过程中物体受力情况有变化，要分别写出该力在各个阶段做的功的表达式化，要分别写出该力在各个阶段做的功的表达式(4)(4)写出物体的初、末动能的表达式写出物体的初、末动能的表达式(5)(5)按照动能定理列式求解按照动能定理列式求解. . 第第2323讲讲 要点探究要点探究例例2 220102010浙江卷浙江卷 在一次国际城市运动会中，要求运动员在一次国际城市运动会中，要求运动员从高为从高为H H的平台上的平台上A A点由静止出发

49、，沿着动摩擦因数为点由静止出发，沿着动摩擦因数为的滑道向下的滑道向下运动到运动到B B点后水平滑出，最后落在水池中，设滑道的水平距离为点后水平滑出，最后落在水池中，设滑道的水平距离为L L，B B点的高度点的高度h h可由运动员自由调节可由运动员自由调节( (取取g g10 m/s10 m/s2 2) )求：求：(1)(1)运动员到达运动员到达B B点的速度与高度点的速度与高度h h的关系的关系(2)(2)运动员要达到最大水平运动距离，运动员要达到最大水平运动距离，B B点的高度点的高度h h应调为多大？应调为多大？对应的最大水平距离对应的最大水平距离smaxsmax为多少？为多少？(3)(3

50、)若图中若图中H H4 m4 m，L L5 m5 m，动摩擦因数，动摩擦因数0.20.2，则水平运动，则水平运动距离要达到距离要达到7 m7 m，h h值应为多少？值应为多少？ 第第2323讲讲 要点探究要点探究第第2323讲讲 要点探究要点探究第第2323讲讲 要点探究要点探究第第2323讲讲 要点探究要点探究第第2323讲讲 要点探究要点探究第第2323讲讲 要点探究要点探究 2010 2010年冬季东北地区由于雪量很大，路面状况糟糕，给年冬季东北地区由于雪量很大，路面状况糟糕，给行车带来困难雪天行车由于不可测因素太多，开车时慢行可以行车带来困难雪天行车由于不可测因素太多，开车时慢行可以给

51、自己留出更多的时间去判断，从而做出正确操作，又由于制动给自己留出更多的时间去判断，从而做出正确操作，又由于制动距离会随着车速提高而加大，所以控制车速和与前车有较大安全距离会随着车速提高而加大，所以控制车速和与前车有较大安全距离是冰雪路面行车的关键一般来说，多大的行驶速度，就要距离是冰雪路面行车的关键一般来说，多大的行驶速度，就要保持多长的安全行车距离如每小时保持多长的安全行车距离如每小时3030公里的速度，就要保持公里的速度，就要保持3030米长的距离现调查，交通部门要求某一平直路段冰雪天气的安米长的距离现调查，交通部门要求某一平直路段冰雪天气的安全行车速度减为正常路面的三分之二，而安全行车距

52、离则要求为全行车速度减为正常路面的三分之二，而安全行车距离则要求为正常状态的二分之三，若制动状态时车轮呈抱死状态，未发生侧正常状态的二分之三，若制动状态时车轮呈抱死状态，未发生侧滑和侧移，路面处处动摩擦因数相同，试计算冰雪路面与正常路滑和侧移，路面处处动摩擦因数相同，试计算冰雪路面与正常路面的动摩擦因数之比面的动摩擦因数之比 第第2323讲讲 要点探究要点探究第第2323讲讲 要点探究要点探究 探究点三动能定理的综合运用探究点三动能定理的综合运用 动能定理经常与圆周运动、平抛运动以及变力做功等知识点组动能定理经常与圆周运动、平抛运动以及变力做功等知识点组成综合类问题，利用动能定理可以很方便地解

53、决运动学里比较成综合类问题，利用动能定理可以很方便地解决运动学里比较复杂的运动过程复杂的运动过程1.1.用动能定理解决问题时，所选取的研究对象可以是单个物体，用动能定理解决问题时，所选取的研究对象可以是单个物体， 也可以是多个物体组成的系统当选取物体系统作为研究对象也可以是多个物体组成的系统当选取物体系统作为研究对象时，应注意以下几点：时，应注意以下几点：(1)(1)当物体系统内的相互作用是杆、绳间的作用力，或是静摩擦力，当物体系统内的相互作用是杆、绳间的作用力，或是静摩擦力，或是刚性物体之间相互挤压而产生的力，作用力与反作用力的或是刚性物体之间相互挤压而产生的力，作用力与反作用力的总功等于零

54、，这时列动能定理方程时只要考虑物体系统所受的总功等于零，这时列动能定理方程时只要考虑物体系统所受的合外力的功即可合外力的功即可第第2323讲讲 要点探究要点探究(2)(2)当物体系统内的相互作用力是弹簧、橡皮条的作用力，或是滑当物体系统内的相互作用力是弹簧、橡皮条的作用力，或是滑动摩擦力，作用力与反作用力的总功不等于零，这时列动能定动摩擦力，作用力与反作用力的总功不等于零，这时列动能定理方程时不但要考虑物体系统所受的合外力的功，还要考虑物理方程时不但要考虑物体系统所受的合外力的功，还要考虑物体间的相互作用力的功体间的相互作用力的功(3)(3)物体系统内各个物体的速度不一定相同，列式时要分别表达

55、不物体系统内各个物体的速度不一定相同，列式时要分别表达不同物体的动能同物体的动能2.2.多过程问题的求解策略多过程问题的求解策略(1)(1)分析物体的运动，确定物体运动过程中不同阶段的受力情况，分析物体的运动，确定物体运动过程中不同阶段的受力情况，分析各个力的功分析各个力的功第第2323讲讲 要点探究要点探究(2)(2)分析物体各个过程中的初、末速度，在不同阶段运用动能定理分析物体各个过程中的初、末速度，在不同阶段运用动能定理求解，此为分段法这种方法解题时需分清物体各阶段的运动求解，此为分段法这种方法解题时需分清物体各阶段的运动情况，列式较多情况，列式较多(3)(3)如果能够得到物体全过程初、

56、末动能的变化及全过程中各力的如果能够得到物体全过程初、末动能的变化及全过程中各力的功，对全过程列一个方程即可功，对全过程列一个方程即可3.3.对于恒力作用下的匀变速直线运动，凡不涉及加速度和时间的对于恒力作用下的匀变速直线运动，凡不涉及加速度和时间的问题，利用动能定理求解一般比用牛顿运动定律及运动学公式问题，利用动能定理求解一般比用牛顿运动定律及运动学公式求解要简单得多用动能定理还能解决一些在中学应用牛顿运求解要简单得多用动能定理还能解决一些在中学应用牛顿运动定律难以解决的变力做功的问题、曲线运动问题等动定律难以解决的变力做功的问题、曲线运动问题等. . 第第2323讲讲 要点探究要点探究例例

57、3 320102010长沙模拟长沙模拟 如图如图23234 4所示是一固定在竖直平面内的光所示是一固定在竖直平面内的光滑半圆形轨道滑半圆形轨道ABCABC，其半径，其半径R R0.1 0.1 m m，轨道在，轨道在C C处与水平地面相处与水平地面相切在水平地面的切在水平地面的D D处放一小物块，给它一个水平向左的初速处放一小物块，给它一个水平向左的初速度度v0v04 4 m m/ /s s，物块经轨道，物块经轨道CBACBA后，最后又直接落到后，最后又直接落到D D点，已知点，已知CDCD的距离为的距离为x x0.6 0.6 m m，求物块与地面的动摩擦因数，求物块与地面的动摩擦因数.(g.(

58、g取取10 10 m m/ /s s2) 2) 第第2323讲讲 要点探究要点探究第第2323讲讲 要点探究要点探究 如图如图23235 5所示，水平传送带由电动机带动，并始终保所示，水平传送带由电动机带动，并始终保持以速度持以速度v v匀速运动，现将质量为匀速运动，现将质量为m m的某物块由静止释放在传送带的某物块由静止释放在传送带上的左端，过一会儿物块能保持与传送带相对静止设物块与传上的左端，过一会儿物块能保持与传送带相对静止设物块与传送带间的动摩擦因数为送带间的动摩擦因数为，对于这一过程，下列说法不正确的是，对于这一过程，下列说法不正确的是( () ) A.A.摩擦力对物块做的功为摩擦力

59、对物块做的功为0.5mv0.5mv2 2B.B.物块对传送带做功为物块对传送带做功为0.5mv0.5mv2 2C.C.系统摩擦生热为系统摩擦生热为0.5mv0.5mv2 2D.D.电动机做的功为电动机做的功为mvmv2 2B B 第第2323讲讲 要点探究要点探究第第2424讲讲 机械能守恒定律机械能守恒定律 编读互动第第2424讲讲 编读互动编读互动1 1重力势能和弹性势能这两个概念是学习机械能守恒定律的重力势能和弹性势能这两个概念是学习机械能守恒定律的基础、机械能守恒定律是高考命题的热点，在高考中直接考查重基础、机械能守恒定律是高考命题的热点，在高考中直接考查重力势能和弹性势能概念的可能性

60、不大，但机械能守恒定律的有关力势能和弹性势能概念的可能性不大，但机械能守恒定律的有关知识必考，且常与牛顿运动定律、曲线运动、电磁学问题综合考知识必考，且常与牛顿运动定律、曲线运动、电磁学问题综合考查，可命制难度一般或中等的选择题和综合性较强的计算题因查，可命制难度一般或中等的选择题和综合性较强的计算题因此重力势能和弹性势能这两个概念的物理含义和性质及机械能守此重力势能和弹性势能这两个概念的物理含义和性质及机械能守恒定律是学习的重点，要准确地掌握和理解恒定律是学习的重点，要准确地掌握和理解第第2424讲讲 编读互动编读互动2 2本讲应明确机械能守恒定律的适用条件，掌握机械能守恒本讲应明确机械能守