優(yōu)化探究屆高考物理一輪復(fù)習(xí)動(dòng)能定理及其應(yīng)用課件

1、【想一想想一想】當(dāng)物體的速度發(fā)生變化時(shí)，物體的動(dòng)能當(dāng)物體的速度發(fā)生變化時(shí)，物體的動(dòng)能Ek一定變化嗎？一定變化嗎？提示：提示：物體的動(dòng)能是標(biāo)量，與物體的速度大小有關(guān)，與物體的速物體的動(dòng)能是標(biāo)量，與物體的速度大小有關(guān)，與物體的速度方向無(wú)關(guān)，而物體的速度變化可能是由其方向變化而引起的，故不度方向無(wú)關(guān)，而物體的速度變化可能是由其方向變化而引起的，故不一定變化一定變化【填一填填一填】1定義：定義：物體由于物體由于而具有的能而具有的能第第2 2單元?jiǎng)幽芏ɡ砑捌鋺?yīng)用單元?jiǎng)幽芏ɡ砑捌鋺?yīng)用基礎(chǔ)探究基礎(chǔ)探究動(dòng)能動(dòng)能運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)【想一想想一想】如圖所示，一質(zhì)量為如圖所示，一質(zhì)量為m0.1 kg的小球以的小球以v03 m

2、/s的速度從桌子的速度從桌子邊緣平拋，經(jīng)邊緣平拋，經(jīng)t0.4 s落地，若落地，若g10 m/s2，不計(jì)空氣阻力，則此過(guò)程，不計(jì)空氣阻力，則此過(guò)程中重力對(duì)小球做了多少功？小球動(dòng)能增加量為多少？由此你能得出什中重力對(duì)小球做了多少功？小球動(dòng)能增加量為多少？由此你能得出什么結(jié)論？么結(jié)論？動(dòng)能定理動(dòng)能定理【填一填填一填】1內(nèi)容內(nèi)容力在一個(gè)過(guò)程中對(duì)物體所做的功，等于物體在這個(gè)過(guò)程中力在一個(gè)過(guò)程中對(duì)物體所做的功，等于物體在這個(gè)過(guò)程中 2表達(dá)式：表達(dá)式：WEk2Ek1.3物理意義：物理意義： 的功是物體動(dòng)能變化的量度的功是物體動(dòng)能變化的量度動(dòng)能的變化動(dòng)能的變化合力合力4適用條件適用條件(1)動(dòng)能定理既適用于直

3、線運(yùn)動(dòng)，也適用于動(dòng)能定理既適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適用于 (2)既適用于恒力做功，也適用于既適用于恒力做功，也適用于( 3 ) 力 可 以 是 各 種 性 質(zhì) 的 力 ， 即 可 以 同 時(shí) 作 用 ， 也 可 以力 可 以 是 各 種 性 質(zhì) 的 力 ， 即 可 以 同 時(shí) 作 用 ， 也 可 以_曲線運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)變力做功變力做功不同時(shí)作用不同時(shí)作用基礎(chǔ)自測(cè)基礎(chǔ)自測(cè)1下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體所受合力、合力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系，下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體所受合力、合力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系，正確的說(shuō)法是正確的說(shuō)法是()A物體所受合力為零，其動(dòng)能一定不變物體所受合力為零，其動(dòng)能一定不變B物體所受合力不為零時(shí)，其動(dòng)能一定發(fā)

4、生變化物體所受合力不為零時(shí)，其動(dòng)能一定發(fā)生變化C物體的動(dòng)能保持不變，其所受合力做功可能不為零物體的動(dòng)能保持不變，其所受合力做功可能不為零D物體的動(dòng)能保持不變，則所受合力一定為零物體的動(dòng)能保持不變，則所受合力一定為零解析：解析：合力為零時(shí)，合力的功也為零，動(dòng)能不變，合力為零時(shí)，合力的功也為零，動(dòng)能不變，A對(duì)；合力不對(duì)；合力不為零時(shí)，合力不一定做功，動(dòng)能不一定變化，為零時(shí)，合力不一定做功，動(dòng)能不一定變化，B錯(cuò)；動(dòng)能不變時(shí)，合錯(cuò)；動(dòng)能不變時(shí)，合力不做功，但合力不一定為零，力不做功，但合力不一定為零，C、D錯(cuò)錯(cuò)答案：答案：A2一個(gè)小球從高處自由落下，則球在下落過(guò)程中的動(dòng)能一個(gè)小球從高處自由落下，則球在

5、下落過(guò)程中的動(dòng)能()與它下落的距離成正比與它下落的距離成正比與它下落距離的平方成正比與它下落距離的平方成正比與與它運(yùn)動(dòng)的時(shí)間成正比它運(yùn)動(dòng)的時(shí)間成正比與它運(yùn)動(dòng)時(shí)間的平方成正比與它運(yùn)動(dòng)時(shí)間的平方成正比ABC D答案：答案：B3(2014年大連模擬年大連模擬)木球從水面上方某位置由靜止開(kāi)始自由下落，木球從水面上方某位置由靜止開(kāi)始自由下落，落入水中又繼續(xù)下降一段距離后速度減小到零把木球在空中下落過(guò)落入水中又繼續(xù)下降一段距離后速度減小到零把木球在空中下落過(guò)程叫做程叫做過(guò)程，在水中下落過(guò)程叫做過(guò)程，在水中下落過(guò)程叫做過(guò)程不計(jì)空氣和水的摩擦阻過(guò)程不計(jì)空氣和水的摩擦阻力下列說(shuō)法中正確的是力下列說(shuō)法中正確的是(

6、)A第第階段重力對(duì)木球做的功等于第階段重力對(duì)木球做的功等于第階段木球克服浮力做的階段木球克服浮力做的功功B第第階段重力對(duì)木球做的功大于第階段重力對(duì)木球做的功大于第階段木球克服浮力做的階段木球克服浮力做的功功C第第、第、第階段重力對(duì)木球做的總功和第階段重力對(duì)木球做的總功和第階段合力對(duì)木球階段合力對(duì)木球做的功的代數(shù)和為零做的功的代數(shù)和為零D第第、第、第階段重力對(duì)木球做的總功等于第階段重力對(duì)木球做的總功等于第階段木球克服階段木球克服浮力做的功浮力做的功解析：解析：根據(jù)動(dòng)能定理，全過(guò)程合力做功為零，所以，只有根據(jù)動(dòng)能定理，全過(guò)程合力做功為零，所以，只有D項(xiàng)正項(xiàng)正確確答案：答案：D答案：答案：B【互動(dòng)探

7、究互動(dòng)探究】1怎樣計(jì)算總功？有哪兩種常用的方法？怎樣計(jì)算總功？有哪兩種常用的方法？2如何理解動(dòng)能定理中等號(hào)的意義？如何理解動(dòng)能定理中等號(hào)的意義？【核心突破核心突破】1總功的計(jì)算總功的計(jì)算物體受到多個(gè)外力作用時(shí)，計(jì)算合力的功，要考慮各個(gè)外力共同物體受到多個(gè)外力作用時(shí)，計(jì)算合力的功，要考慮各個(gè)外力共同做功產(chǎn)生的效果，一般有如下兩種方法：做功產(chǎn)生的效果，一般有如下兩種方法：(1)先由力的合成或根據(jù)牛頓第二定律求出合力先由力的合成或根據(jù)牛頓第二定律求出合力F合合，然后由，然后由WF合合lcos 計(jì)算計(jì)算(2)由由WFlcos 計(jì)算各個(gè)力對(duì)物體做的功計(jì)算各個(gè)力對(duì)物體做的功W1、W2、Wn，然后，然后將各

8、個(gè)外力所做的功求代數(shù)和，即將各個(gè)外力所做的功求代數(shù)和，即W合合W1W2Wn.對(duì)動(dòng)能定理的理解對(duì)動(dòng)能定理的理解2動(dòng)能定理公式中等號(hào)的意義動(dòng)能定理公式中等號(hào)的意義3.動(dòng)能定理中的位移和速度必須是相對(duì)于同一個(gè)參考系的，一般動(dòng)能定理中的位移和速度必須是相對(duì)于同一個(gè)參考系的，一般以地面為參考系以地面為參考系溫馨提示溫馨提示動(dòng)能定理說(shuō)明外力對(duì)物體所做的總功和動(dòng)能變化間動(dòng)能定理說(shuō)明外力對(duì)物體所做的總功和動(dòng)能變化間的一種因果關(guān)系和數(shù)量關(guān)系，不可理解為功轉(zhuǎn)變成了物體的動(dòng)能的一種因果關(guān)系和數(shù)量關(guān)系，不可理解為功轉(zhuǎn)變成了物體的動(dòng)能思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥空氣阻力是變力，計(jì)算克服阻力做的功可用動(dòng)能定空氣阻力是變力，計(jì)算克服阻

9、力做的功可用動(dòng)能定理理1一個(gè)質(zhì)量為一個(gè)質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為的小球，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩懸掛于的輕繩懸掛于O點(diǎn)，小球在水點(diǎn)，小球在水平拉力平拉力F作用下，從平衡位置作用下，從平衡位置P點(diǎn)很緩慢地移動(dòng)到點(diǎn)很緩慢地移動(dòng)到Q點(diǎn)，此時(shí)輕繩與豎點(diǎn)，此時(shí)輕繩與豎直方向夾角為直方向夾角為，如圖所示，則拉力，如圖所示，則拉力F所做的功為所做的功為()AmgLcos BmgL(1cos )CFLsin DFLcos 解析：解析：小球緩慢地由小球緩慢地由P移動(dòng)到移動(dòng)到Q，動(dòng)能不變，只有重力、水平拉，動(dòng)能不變，只有重力、水平拉力力F對(duì)小球做功，繩子拉力不做功，由動(dòng)能定理：對(duì)小球做功，繩子拉力不做功，由動(dòng)能定理：mgL(1

10、cos )WFEk0即即WFmgL(1cos )，故，故B正確正確答案：答案：B【互動(dòng)探究互動(dòng)探究】1應(yīng)用動(dòng)能定理的基本思路是什么？應(yīng)用動(dòng)能定理的基本思路是什么？2應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí)應(yīng)注意什么問(wèn)題？應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí)應(yīng)注意什么問(wèn)題？【核心突破核心突破】1基本步驟基本步驟(1)選取研究對(duì)象，明確它的運(yùn)動(dòng)過(guò)程選取研究對(duì)象，明確它的運(yùn)動(dòng)過(guò)程(2)分析研究對(duì)象的受力情況和各力的做功情況分析研究對(duì)象的受力情況和各力的做功情況動(dòng)能定理的應(yīng)用動(dòng)能定理的應(yīng)用(3)明確研究對(duì)象在過(guò)程的始末狀態(tài)的動(dòng)能明確研究對(duì)象在過(guò)程的始末狀態(tài)的動(dòng)能Ek1和和Ek2.(4)列出動(dòng)能定理的方程列出動(dòng)能定理的方程W合合Ek2Ek1及其他必要

11、的解題方程，及其他必要的解題方程，進(jìn)行求解進(jìn)行求解2注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)(1)動(dòng)能定理的研究對(duì)象可以是單一物體，或者是可以看做單一動(dòng)能定理的研究對(duì)象可以是單一物體，或者是可以看做單一物體的物體系統(tǒng)物體的物體系統(tǒng)(2)動(dòng)能定理是求解物體的位移或速率的簡(jiǎn)捷公式當(dāng)題目中涉動(dòng)能定理是求解物體的位移或速率的簡(jiǎn)捷公式當(dāng)題目中涉及到位移和速度而不涉及時(shí)間時(shí)可優(yōu)先考慮動(dòng)能定理；處理曲線運(yùn)動(dòng)及到位移和速度而不涉及時(shí)間時(shí)可優(yōu)先考慮動(dòng)能定理；處理曲線運(yùn)動(dòng)中的速率問(wèn)題時(shí)也要優(yōu)先考慮動(dòng)能定理中的速率問(wèn)題時(shí)也要優(yōu)先考慮動(dòng)能定理(3)若過(guò)程包含了幾個(gè)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不同的分過(guò)程，既可分段考慮，若過(guò)程包含了幾個(gè)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不同的分過(guò)程，既可

12、分段考慮，也可整個(gè)過(guò)程考慮也可整個(gè)過(guò)程考慮【典例典例2】(2014年蘇北四市模擬年蘇北四市模擬)如圖所示裝置由如圖所示裝置由AB、BC、CD三段軌道組成，軌道交接處均由很小的圓弧平滑連接，其中軌道三段軌道組成，軌道交接處均由很小的圓弧平滑連接，其中軌道AB、CD段是光滑的，水平軌道段是光滑的，水平軌道BC的長(zhǎng)度的長(zhǎng)度s 5 m，軌道，軌道CD足夠長(zhǎng)且足夠長(zhǎng)且傾角傾角37，A、D兩點(diǎn)離軌道兩點(diǎn)離軌道BC的高度分別為的高度分別為h14.30 m、h21.35 m現(xiàn)讓質(zhì)量為現(xiàn)讓質(zhì)量為m的小滑塊自的小滑塊自A點(diǎn)由靜止釋放已知小滑塊與軌道點(diǎn)由靜止釋放已知小滑塊與軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5

13、，重力加速度，重力加速度g取取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.求：求：(1)小滑塊第一次到達(dá)小滑塊第一次到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度大??；點(diǎn)時(shí)的速度大小；(2)小滑塊第一次與第二次通過(guò)小滑塊第一次與第二次通過(guò)C點(diǎn)的時(shí)間間隔；點(diǎn)的時(shí)間間隔；(3)小滑塊最終停止的位置距小滑塊最終停止的位置距B點(diǎn)的距離點(diǎn)的距離思路探究思路探究(1)小滑塊從小滑塊從A到到D的過(guò)程中，有哪些力做功？的過(guò)程中，有哪些力做功？h1和和h2的數(shù)值哪個(gè)大？的數(shù)值哪個(gè)大？(2)小滑塊在斜面上做什么運(yùn)動(dòng)，在水平面上做什么運(yùn)動(dòng)？小滑塊在斜面上做什么運(yùn)動(dòng)，在水平面上做什么運(yùn)動(dòng)？(3)對(duì)小滑塊運(yùn)動(dòng)全過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理，設(shè)小滑塊

14、在水平軌道上對(duì)小滑塊運(yùn)動(dòng)全過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理，設(shè)小滑塊在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的總路程為運(yùn)動(dòng)的總路程為s總總有：有：mgh1mgs總總將將h1、代入得代入得s總總8.6 m故小滑塊最終停止的位置距故小滑塊最終停止的位置距B點(diǎn)的距離為點(diǎn)的距離為2ss總總1.4 m答案答案(1)3 m/s(2)2 s(3)1.4 m2右端連有光滑弧形槽的水平桌面右端連有光滑弧形槽的水平桌面AB長(zhǎng)長(zhǎng)L1.5 m，如圖所，如圖所示將一個(gè)質(zhì)量為示將一個(gè)質(zhì)量為m0.5 kg的木塊在的木塊在F1.5 N的水平拉力作用下，從的水平拉力作用下，從桌面上的桌面上的A端由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，木塊到達(dá)端由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，木塊到達(dá)B端時(shí)撤去拉力

15、端時(shí)撤去拉力F，木塊，木塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，取，取g10 m/s2.求：求：(1)木塊沿弧形槽上升的最大高度；木塊沿弧形槽上升的最大高度；(2)木塊沿弧形槽滑回木塊沿弧形槽滑回B端后，在水平桌面上滑動(dòng)的最大距離端后，在水平桌面上滑動(dòng)的最大距離答案：答案：(1)0.15 m(2)0.75 m利用動(dòng)能定理求解多運(yùn)動(dòng)過(guò)程問(wèn)題利用動(dòng)能定理求解多運(yùn)動(dòng)過(guò)程問(wèn)題問(wèn)題特點(diǎn)問(wèn)題特點(diǎn)物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中若包含幾個(gè)不同的過(guò)程，應(yīng)優(yōu)先考慮對(duì)全過(guò)物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中若包含幾個(gè)不同的過(guò)程，應(yīng)優(yōu)先考慮對(duì)全過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理，這樣可以避開(kāi)每個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的具體細(xì)節(jié)，因此比分程運(yùn)用動(dòng)能定理，這樣可以避開(kāi)

16、每個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的具體細(xì)節(jié)，因此比分段運(yùn)用動(dòng)能定理求解簡(jiǎn)單由于全過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理解題時(shí)不必考慮段運(yùn)用動(dòng)能定理求解簡(jiǎn)單由于全過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理解題時(shí)不必考慮中間過(guò)程的細(xì)節(jié)，只需考慮全過(guò)程中合力做功的情況，以及初、末狀中間過(guò)程的細(xì)節(jié)，只需考慮全過(guò)程中合力做功的情況，以及初、末狀態(tài)的動(dòng)能，所以對(duì)于多過(guò)程、往復(fù)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，對(duì)全過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理態(tài)的動(dòng)能，所以對(duì)于多過(guò)程、往復(fù)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，對(duì)全過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理具有過(guò)程簡(jiǎn)明、方法巧妙、運(yùn)算量小等優(yōu)點(diǎn)具有過(guò)程簡(jiǎn)明、方法巧妙、運(yùn)算量小等優(yōu)點(diǎn)解題思路解題思路解答多運(yùn)動(dòng)過(guò)程問(wèn)題時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：解答多運(yùn)動(dòng)過(guò)程問(wèn)題時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1運(yùn)動(dòng)全程分幾個(gè)階段，每個(gè)階段受什么力，哪些力做功，做運(yùn)動(dòng)全程分幾個(gè)階段，每個(gè)階段受什么力，哪些力做功，做什么功什么功2弄清題目要求，選好研究對(duì)象弄清題目要求，選好研究對(duì)象(單個(gè)物體，還是多物體系統(tǒng)單個(gè)物體，還是多物體系統(tǒng))，選擇研究過(guò)程選擇研究過(guò)程3弄清初末狀態(tài)的動(dòng)能，求出合力的功，應(yīng)用動(dòng)能定理列式求弄清初末狀態(tài)的動(dòng)能，求出合力的功，應(yīng)用動(dòng)能定理列式求解解(3)小物體通過(guò)圓弧軌