高考物理一轮复习-专题五-机械能-第2讲-动能、动能定

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.2.公式：Ek＝________.运动12mv2kg·m2/s23.单位：焦耳，1J＝1________.4.性质：动能是标量，是状态量，与v瞬时对应.内容合外力在一个过程中对物体所做的功等于物体___________表达式W＝ΔEk＝____________对定理的理解W>0，物体的动能________W<0，物体的动能________W＝0，物体的动能不变适用条件(1)动能定理既适用于直线运动，也适用于____________；(2)既适用于恒力做功，也适用于____________；(3)力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以____________考点2动能定理增加减少曲线运动动能的变化变力做功不同时作用【基础自测】

1.(2016年四川卷)韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员.他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1900J，他克服阻力做功100J.韩晓鹏在此过程中()

B.动能增加了2000JD.重力势能减小了2000JA.动能增加了1900JC.重力势能减小了1900J答案：C

2.把一石块从某高处斜向上抛出，如图5-2-1所示，抛出时人对石块做的功为W1，石块从抛出到落地过程中重力对它做的)功为W2，不计空气阻力.石块着地时的动能为( 图5-2-1B.W2

D.W1－W2A.W1C.W1＋W2答案：C

3.跳水运动员在某次比赛中从10m高处的跳台跳下，如图5-2-2所示.设水的平均阻力约为其体重的3倍，在粗略估算中，把运动员当作质点处理，为了保证运动员的人身安全，池水深度至少为(不计空气阻力)(

)图5-2-2A.5mB.3mC.7mD.1m答案：A4.质量为1kg的物体沿水平方向做直线运动，其v-t图象如)图5-2-3所示，则下列说法正确的是( 图5-2-3 A.第1s内合外力做功为4J B.1～3s内合外力做功为4J C.3～5s内合外力做功为－8J D.5～7s内合外力做功为－8J

答案：C热点1对动能定理的理解

[热点归纳] 1.对“外力”的两点理解： (1)“外力”指的是合力，重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力或其他力，它们可以同时作用，也可以不同时作用. (2)既可以是恒力，也可以是变力.2.“＝”体现的两个关系：【典题1】(多选)关于动能定理的表达式W＝Ek2－Ek1，下列说法正确的是()

A.公式中的W为不包含重力的其他力做的总功 B.公式中的W为包含重力在内的所有力做的功，也可通过以下两种方式计算：先求每个力的功再求功的代数和或先求合外力再求合外力的功 C.公式中的Ek2－Ek1

为动能的增量，当W＞0时动能增加，当W＜0时，动能减少 D.动能定理适用于直线运动，但不适用于曲线运动，适用于恒力做功，但不适用于变力做功

解析：公式W＝Ek2－Ek1

中的“W”为所有力所做的总功，A项错误，B项正确；若W＞0，则Ek2＞Ek1，若W＜0，则Ek2＜Ek1，C项正确；动能定理对直线运动、曲线运动、恒力做功、变力做功均适用，D项错误.答案：BC

方法技巧：动能定理指出了外力对物体所做的总功与物体动能变化之间的关系.即外力对物体所做的总功，对应于物体动能的变化，变化的大小由做功的多少来量度.热点2动能定理的应用

[热点归纳] 应用动能定理的注意事项： (1)动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系，一般以地面或相对地面静止的物体为参考系. (2)应用动能定理的关键在于对研究对象进行准确的受力分析及运动过程分析，并画出运动过程的草图，借助草图理解物理过程之间的关系.

(3)当物体的运动包含多个不同过程时，可分段应用动能定理求解；当所求解的问题不涉及中间的速度时，也可以全过程应用动能定理求解，这样更简便.(4)列动能定理方程时，必须明确各力做功的正、负，确实难以判断的先假定为正功，最后根据结果加以检验.考向1动能定理的简单应用

【典题2】(多选，2016年浙江卷)如图5-2-4所示为一滑草场.某条滑道由上、下两段高均为h，与水平面倾角分别为45°和37°的滑道组成，滑草车与草地之间的动摩擦因数为μ.质量为m的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑，经过上、下两段滑道后，最后恰好静止于滑道的底端(不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8).则()图5-2-4答案：AB

方法技巧：应用动能定理解题时，在分析过程的基础上，无需深究物体运动状态过程中变化的细节，只需考虑整个过程中各个力做的总功及物体的初动能和末动能，因此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.考向2用动能定理求解变力做的功

[热点归纳] 应用动能定理求变力做功时应注意的问题： (1)所求的变力做的功不一定为总功，故所求的变力做的功不一定等于ΔEk. (2)合外力对物体所做的功对应物体动能的变化，而不是对应物体的动能. (3)若有多个力做功时，必须明确各力做功的正负，待求的变力做的功若为负功，可以设克服该力做功为W，则表达式中应用－W；也可以设变力做的功为W，则字母W本身含有负号.

【典题3】(2015

年新课标Ⅰ卷)如图5-2-5所示，一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平.一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道.质点滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为4mg，g为重力加速度.用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功，则()图5-2-5答案：C考向3动能定理在机车启动问题中的应用

【典题4】(2017

年陕西西安第一中学高三模拟)节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车.有一质量m＝1000kg的混合动力轿车，在平直公路上以v1＝90km/h匀速行驶，发动机的输出功率为P＝50kW.当驾驶员看到前方有80km/h的限速标志时，保持发动机功率不变，立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电，使轿车做减速运动，运动L＝72m后，速度变为v2＝72km/h.此过程中发动送给发电机的能量最后有50%转化为电池的电能.假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变.求：(1)轿车以90km/h在平直公路上匀速行驶时，所受阻力的大小.(2)轿车从90km/h减速到72km/h过程中，获得的电能为多少？考向4动能定理与圆周运动的综合

【典题5】(2016

年海南卷)如图5-2-6所示，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动.已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N1，在最高点时对轨道的压力大小为N2.重力加速度大小为g，则N1

－N2的值为()图5-2-6A.3mgB.4mgC.5mgD.6mg答案：D考向5运用动能定理巧解往复运动问题

【典题6】(2017

年云南曲靖第一中学高三月考)如图5-2-7所示，AB是倾角为θ＝30°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，结果它能在两轨道间做往返运动.已知P点与圆弧的圆心O等高，物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的路程为s.求：(1)物体与轨道AB间的动摩擦因数μ.(2)最终当物体通过圆弧轨道最低点E时，对圆弧轨道的压力.(3)为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D，释放点距B点的距离L′至少多大.图5-2-7方法技巧：(1)应用动能定理求解往复运动问题时，要确定物体的初状态和最终状态.(2)重力做功与物体运动路径无关，可用WG＝mgh直接求解.(3)滑动摩擦力做功与物体运动路径有关，其功的大小可用Wf＝－Ff·s求解，其中s为物体相对滑行的路程.热点3动能定理与图象结合问题[热点归纳]

【典题7】(2017

年江苏卷)一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处.物块初动能为Ek0，与斜面间的动摩擦因数不变，则该过程中，物块的动能Ek

与位移x的关系图线是()ABCD答案：C

【迁移拓展】(多选)质量为1kg的物体静止