高考物理一轮复习-专题五-机械能-第2讲-动能、动能定.ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,*,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：,E,k,_.,运动,1,2,m,v,2,kgm,2,/s,2,3.单位：焦耳，1 J1 _.,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,E,k,_,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 1900 J，他,克服阻力做功 100 J.韩晓鹏在此过程中(,),B.动能增加了 2000 J,D.重力势能减小了 2000 J,A.动能增加了 1900 J,C.重力势能减小了 1900 J,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,W,1,，石块从抛出到落地过程中重力对它做的,),功为,W,2,，不计空气阻力.石块着地时的动能为(,图 5-2-1,B.,W,2,D.,W,1,W,2,A.,W,1,C.,W,1,W,2,答案：,C,3.跳水运动员在某次比赛中从 10 m 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 5-2-2,A.5 m,B.3 m,C.7 m,D.1 m,答案：,A,4.质量为 1 kg 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 1 s 内合外力做功为 4 J,B.13 s 内合外力做功为 4 J,C.35 s 内合外力做功为8 J,D.57 s 内合外力做功为8 J,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,E,k2,E,k1,，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,E,k2,E,k1,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,E,k2,E,k1,中的“,W,”,为所有力所做的总功，,A,项错误，,B,项正确；若,W,0,，则,E,k2,E,k1,，若,W,0,，则,E,k2,E,k1,，,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,.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，sin 370.6，cos 370.8).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,E,k,.,(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,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 4,mg,，,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,1000 kg 的混合动力轿车，在平直公路上以,v,1,90,km/h 匀速行驶，发动机的输出功率为,P,50 kW.当驾驶员看到,前方有 80 km/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,72 m 后，速度变为,v,2,72 km/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 90 km/h 在平直公路上匀,速行驶时，所受阻力的,大小.,(2)轿车从 90 km/h 减速到 72 km/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,N,1,，在最高点时对轨,道的压力大小为,N,2,.重力加速度大小为,g,，则,N,1,N,2,的值为,(,),图 5-2-6,A.3,mg,B.4,mg,C.5,mg,D.6,mg,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,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,.,(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,W,G,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,W,f,F,f,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,E,k0,，与斜面间的动摩擦因数不变，,则该过程中，物块的动能,E,k,与位移,x,的关系图线是(,),A,B,C,D,答案：,C,【迁移拓展】,(,多选,),质量为,1,kg 的物体静止在粗糙的水平,地面上，在一水平外力,F,的作用下运动，如图 5-2-8 甲所示，,外力,F,和物体克服摩擦力,f,做的功与物体位移的关系如图乙所,示，重力加速度,g,取 10 m/s,2,.下列分析正确的是(,),甲,乙,图,5-2-8,A.物体与地面之间的动摩擦因数为 0.2,B.物体运动的位移为 13 m,C.物体在前 3 m 运动过程中的加速度为 3 m/s,2,D.,x,9 m 时，物体的速度为,答案：,ACD,