2027届新高考物理热点精准复习动能定理及其应用

2027届新高考物理热点精准复习动能定理及其应用索引考点1考点2课时跟踪练考点3课程标准

1.理解动能、动能定理,会用动能定理解决一些基本问题。2.能利用动能定理求变力做的功。3.掌握解决动能定理与图像结合问题的方法。01考点1对动能定理的理解1.动能(1)定义:物体由于运动而具有的能量叫作动能。(2)公式:Ek=__________。(3)单位:焦耳,1J=1N·m=1kg·m2/s2。(4)标矢性:动能是标量,动能与速度方向无关。2.动能定理(1)内容:力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中__________。

动能的变化(2)表达式:W合=ΔEk=____________________。(3)物理意义:_____做的功是物体动能变化的量度。3.适用范围(1)既适用于直线运动,也适用于曲线运动。(2)既适用于恒力做功,也适用于变力做功。(3)既适用于力持续作用,也适用于力分段作用。说明:(1)动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系的,一般以地面或相对地面静止的物体为参考系。(2)动能是标量,动能定理是标量式,解题时不能分解动能。

合力1.应用动能定理解题时应抓住“两状态,一过程”。“两状态”即明确研究对象的始、末状态的速度或动能情况;“一过程”即明确研究过程,确定在这一过程中研究对象的受力情况和位置变化或位移信息。2.应用动能定理的解题流程1.一定质量的物体动能变化时,速度一定变化,但速度变化时,动能不一定变化。()2.物体在合力作用下做变速运动时,动能一定变化。()3.物体的动能不变,所受的合力必定为零。()4.合力对物体做正功,物体的动能增加;合力对物体做负功,物体的动能减少。()√××√(人教版必修第二册P88T5改编)运动员把质量为500

g的足球踢出后,某人观察它在空中的飞行情况,估计上升的最大高度为10

m,在最高点的速度为20

m/s。忽略空气阻力,估算出运动员踢球时对足球做的功为(g取10

m/s2)(

)A.50

J

B.100

JC.150

J

D.无法确定(2026·北京朝阳一模)物体a、b质量分别为ma和mb,且ma<mb,它们的初动能相同。若a和b分别只受到恒定阻力Fa和Fb的作用,经过相同的时间停下来,它们的位移分别为xa和xb。下列说法正确的是(

)A.Fa>Fb,xa<xb

B.Fa>Fb,xa>xbC.Fa<Fb,xa>xb

D.Fa<Fb,xa<xb

(2026·河南漯河期末)如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与质量为m的圆环相连,圆环套在倾斜的粗糙固定杆上,杆与水平面之间的夹角为α,圆环在A处时弹簧竖直且处于原长。将圆环从A处由静止释放,到达C处时速度为零。若圆环在C处获得沿杆向上的速度v,恰好能回到A。已知B是AC的中点,弹簧始终在弹性限度之内,重力加速度为g,则环经过B时,上滑的速度vB'和下滑的速度vB的大小关系是(

)A.vB'>vB

B.vB'<vBC.vB'=vB

D.无法判断

02考点2应用动能定理求变力做功

(2024·新课标卷)将重物从高层楼房的窗外运到地面时,为安全起见,要求下降过程中重物与楼墙保持一定的距离。如图所示,一种简单的操作方法是一人在高处控制一端系在重物上的绳子P,另一人在地面控制另一根一端系在重物上的绳子Q,两人配合可使重物缓慢竖直下降。若重物的质量m=42kg,重力加速度g取10m/s2,当P绳与竖直方向的夹角α=37°时,Q绳与竖直方向的夹角β=53°。(sin37°=0.6)(1)求此时P、Q绳中拉力的大小。(2)若开始竖直下降时重物距地面的高度h=10m,求在重物下降到地面的过程中,两根绳子的拉力对重物做的总功。[答案]

(1)1200N

900N

(2)-4200J

[解析]

(1)重物下降的过程中受力平衡,设此时P、Q绳中拉力的大小分别为FT1和FT2,竖直方向FT1cosα=mg+FT2cosβ水平方向FT1sinα=FT2sinβ代入数据联立解得FT1=1

200

N,FT2=900

N。(2)整个过程对重物根据动能定理得W+mgh=0解得两根绳子的拉力对重物做的总功为W=-4

200

J。03考点3动能定理与图像问题的结合1.图像与横轴所围“面积”或图像斜率的含义2.动能定理与图像综合问题的求解步骤动能定理与Ek-x图像如图(a)所示,一物块以一定初速度沿倾角为30°的固定斜面上滑,运动过程中摩擦力大小f恒定,物块动能Ek与运动路程s的关系如图(b)所示,重力加速度g取10m/s2,物块质量m和所受摩擦力大小f分别为(

)A.m=0.7kg,f=0.5NB.m=0.7kg,f=1.0NC.m=0.8kg,f=0.5ND.m=0.8kg,f=1.0N[解析]

0~10

m内物块上滑,由动能定理得-mgsin30°·s-fs=Ek-Ek0,整理得Ek=Ek0-(mgsin30°+f)s,结合0~10

m内的图像可得mgsin30°+f=4

N;10~20

m内物块下滑,由动能定理可得(mgsin30°-f)(s-s1)=Ek,整理得Ek=(mgsin30°-f)s-(mgsin30°-f)s1,结合10~20

m内的图像可得mgsin30°-f=3

N,联立解得f=0.5

N,m=0.7

kg。故选A。动能定理与v-t图像

(多选)(2026·山东烟台期末)质量之比为2∶1的A、B两物体静止在水平地面上,t=0时刻分别受到水平恒力FA和FB作用,同时开始运动。一段时间后撤去恒力,其v-t图像如图所示,下列说法正确的是(

)A.A、B所受摩擦力之比为1∶1B.A、B与地面间的动摩擦因数之比为1∶1C.0~3t0时间内,FA和FB做功之比为1∶1D.0~3t0时间内,A、B克服摩擦力做功之比为1∶2

动能定理与P-t图像(2026·陕西咸阳模拟)一质量m=40kg的儿童电动汽车在水平地面上由静止开始做直线运动,一段时间内的速度与牵引力的功率随时间变化的关系图像分别如图甲、乙所示,0~3s内均为直线。3s末电动汽车牵引力的功率达到额定功率,10s末电动汽车的速度达到最大值,14s末关闭发动机,经过一段时间电动汽