【紅對(duì)勾】高考物理 動(dòng)能 動(dòng)能定理課件

課時(shí)2動(dòng)能動(dòng)能定理知識(shí)點(diǎn)一動(dòng)能——知識(shí)回顧——1．定義：物體由于

而具有的能．2．公式：Ek＝

.3．單位：

，1J＝1N·m＝1kg·m2/s2.4．矢標(biāo)性：動(dòng)能是

，只有正值．5．動(dòng)能是

，因?yàn)関是瞬時(shí)速度．運(yùn)動(dòng)焦耳標(biāo)量狀態(tài)量——基礎(chǔ)自測(cè)——2008年除夕夜，中國(guó)國(guó)家足球隊(duì)客場(chǎng)挑戰(zhàn)伊拉克隊(duì)．第71分鐘，由山東魯能球員鄭智頭球扳平比分．設(shè)鄭智躍起頂球后，球以E1＝24J的初動(dòng)能水平飛出，球落地時(shí)的動(dòng)能E2＝32J，不計(jì)空氣阻力，則球落地時(shí)的速度與水平方向的夾角為()A．30° B．37°C．45° D．60°答案：A知識(shí)點(diǎn)二動(dòng)能定理——知識(shí)回顧——1．內(nèi)容：所有外力對(duì)物體做的

(也叫合外力的功)等于物體動(dòng)能的變化．2．表達(dá)式：W總＝Ek2－Ek1＝

.總功——要點(diǎn)深化——一、對(duì)動(dòng)能定理的理解1．動(dòng)能定理中所說的“外力”，是指物體受到的所有力，包括重力．2．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．3．動(dòng)能定理適用范圍：直線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)、恒力做功、變力做功、同時(shí)做功、分段做功各種情況均適用．4．動(dòng)能定理既適用于一個(gè)持續(xù)的過程，也適用于幾個(gè)分段過程的全過程．5．動(dòng)能定理公式中等號(hào)的意義等號(hào)表明合力做的功與物體動(dòng)能的變化有以下三個(gè)關(guān)系：(1)數(shù)量相等．即通過計(jì)算物體動(dòng)能的變化，求合力的功，進(jìn)而求得某一力的功．(2)單位相同，都是焦耳．(3)因果關(guān)系：合外力的功是物體動(dòng)能變化的原因．特別提醒在一般情況下，用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)可以解決的問題，都可以用動(dòng)能定理解決，并且方法更簡(jiǎn)捷．反之則不一定，因此應(yīng)該有主動(dòng)應(yīng)用動(dòng)能定理分析問題的意識(shí)．二、運(yùn)用動(dòng)能定理須注意的問題1．應(yīng)用動(dòng)能定理解題時(shí)，在分析過程的基礎(chǔ)上無需深究物體運(yùn)動(dòng)過程中狀態(tài)變化的細(xì)節(jié)，只需考慮整個(gè)過程的功及過程始末的動(dòng)能．2．若過程包含了幾個(gè)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不同的分過程，既可分段考慮，也可整個(gè)過程考慮．但求功時(shí)，有些力不是全過程都起作用的，必須根據(jù)不同的情況分別對(duì)待求出總功，計(jì)算時(shí)要把各力的功連同符號(hào)(正負(fù))一同代入公式．——基礎(chǔ)自測(cè)——1．兩輛汽車在同一平直路面上行駛，它們的質(zhì)量之比m1∶m2＝1∶2，速度之比v1∶v2＝2∶1，當(dāng)兩車急剎車后，甲車滑行的最大距離為l1，乙車滑行的最大距離為l2，設(shè)兩車與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，不計(jì)空氣阻力，則()A．l1∶l2＝1∶2 B．l1∶l2＝1∶1C．l1∶l2＝2∶1 D．l1∶l2＝4∶1答案：D2．如如圖1所示示，斜斜面高高h(yuǎn)，質(zhì)量為為m的物塊，，在沿斜斜面向上上的恒力力F作用下，，能勻速速沿斜面面向上運(yùn)運(yùn)動(dòng)，若若把此物物塊放在在斜面頂頂端，在在沿斜面面向下同同樣大小小的恒力力F作用下物物塊由靜靜止向下下滑動(dòng)，，滑至底底端時(shí)其其動(dòng)能的的大小為為()A．mghB．2mghC．2FhD．Fh圖1解析：物塊勻速速向上運(yùn)運(yùn)動(dòng)，即即向上運(yùn)運(yùn)動(dòng)過程程中物塊塊的動(dòng)能能不變，，由動(dòng)能能定理知知物塊向向上運(yùn)動(dòng)動(dòng)過程中中外力對(duì)對(duì)物塊做做的總功功為0，，即WF－mgh－Wf＝0①①物塊向下下運(yùn)動(dòng)過過程中，，恒力F與摩擦力力對(duì)物塊塊做功與與上滑中中相同，，設(shè)滑至至底端時(shí)時(shí)的動(dòng)能能為Ek，由動(dòng)能能定理WF＋mgh－Wf＝Ek－0②②將①式變變形有WF－Wf＝mgh，代入②②有Ek＝2mgh.選項(xiàng)B正確答案：B題型一求變力的的功[例1]如圖圖2所示示，一個(gè)個(gè)質(zhì)量為為m的小球拴拴在鋼繩繩的一端端，另一一端施加加大小為為F1的拉力作作用，使使小球在在水平面面上做半半徑為R1的勻速圓圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)，今將將力的大大小改變變?yōu)镕2，使小球球仍在水水平面上上做勻速速圓周運(yùn)運(yùn)動(dòng)，但但半徑變變?yōu)镽2.求小球球運(yùn)動(dòng)的的半徑由由R1變?yōu)镽2的過程中中拉力對(duì)對(duì)小球做做的功．．圖2[解析]設(shè)半徑為為R1和R2時(shí)小球做做圓周運(yùn)運(yùn)動(dòng)的線線速度大大小分別別為v1和v2，由向心心力公式式得F1＝mv12/R1①F2＝mv22/R2②由動(dòng)能定定理得：：W＝mv22/2－mv12/2③③由①②③③得：W＝(F2R2－F1R1)/2.[答案](F2R2－F1R1)/2題后反思思如果是恒恒力做功功問題往往往直接接用功的的定義式式可以求求解，但但遇到變變力做功功問題須須借助動(dòng)動(dòng)能定理理等功能能關(guān)系進(jìn)進(jìn)行求解解；分析析清楚物物理過程程和各個(gè)個(gè)力的做做功情況況后，運(yùn)運(yùn)用動(dòng)能能定理可可簡(jiǎn)化解解題步驟驟．圖3解析：設(shè)物體在AB段克服摩擦力力所做的功為為WAB，物體從A到C全過程，據(jù)動(dòng)動(dòng)能定理，有有：mgR－WAB－μmgR＝0所以WAB＝mgR－μmgR＝(1－μ)mgR答案：D題型二應(yīng)用動(dòng)能定理理求解多過程程問題[例2]如如圖4所示，，質(zhì)量m＝1kg的的木塊靜止在在高h(yuǎn)＝1.2m的平臺(tái)上，，木塊與平臺(tái)臺(tái)間的動(dòng)摩擦擦因數(shù)μ＝0.2.用用水平推力F＝20N，，使木塊產(chǎn)生生位移l1＝3m時(shí)撤撤去，木塊又又滑行l(wèi)2＝1m時(shí)飛飛出平臺(tái)，求求木塊落地時(shí)時(shí)速度的大小??？圖4題后反思運(yùn)用動(dòng)能定理理，不必考慮慮物體在運(yùn)動(dòng)動(dòng)過程中的細(xì)細(xì)節(jié)，只考慮慮物體始末的的速度和外力力做功的代數(shù)數(shù)和，使解題題過程大為簡(jiǎn)簡(jiǎn)化．但若研研究對(duì)象在運(yùn)運(yùn)動(dòng)過程中受受力情況不明明，則不能運(yùn)運(yùn)用動(dòng)能定理理解題．所以以在應(yīng)用中仍仍要認(rèn)真分析析研究物理過過程的構(gòu)成和和特點(diǎn)．圖5題型三用動(dòng)能定理求求往返運(yùn)動(dòng)的的總路程[例3]如如圖6所示，，斜面傾角為為θ，質(zhì)量為m的滑塊在距擋擋板P的距離為s0的A點(diǎn)以初速度v0沿斜面上滑，，滑塊與斜面面間的動(dòng)摩擦擦因數(shù)為μ，滑塊所受摩摩擦力小于滑滑塊沿斜面的的下滑力，若若滑塊每次與與擋板相碰，，碰后以原速速率返回，無無動(dòng)能損失，，求滑塊停止止運(yùn)動(dòng)前在斜斜面上經(jīng)過的的路程．圖6[解析]研究對(duì)象：滑滑塊．物理過程分析析：物體受重重力mg、支持力N、摩擦力f，示意圖如圖圖7所示．由由滑塊所受摩摩擦力小于滑滑塊沿斜面的的下滑力(重重力沿斜面的的分力)可知知：圖7題后反思物體在某個(gè)運(yùn)運(yùn)動(dòng)過程中包包含有幾個(gè)運(yùn)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不同同的小過程(如加速、減減速的過程)，此時(shí)可以以分段考慮，，也可以對(duì)全全過程考慮，，但如能對(duì)整整個(gè)過程利用用動(dòng)能定理列列式，則使問問題簡(jiǎn)化．變式3—1(2010··全國(guó)Ⅱ理綜綜)如圖8，MNP為豎直面內(nèi)一一固定軌道，，其圓弧段MN與水平段NP相切于N，P端固定一豎直直擋板．M相對(duì)于N的高度為h，NP長(zhǎng)度為s.一物塊自M端從靜止開始始沿軌道下滑滑，與擋板發(fā)發(fā)生一次完全全彈性碰撞后后停止在水平平軌道上某處處．若在MN段的摩擦可忽忽略不計(jì)，物物塊與NP段軌道間的滑滑動(dòng)摩擦因數(shù)數(shù)為μ，求物塊停止止的地方與N點(diǎn)距離的可能能值．圖8解析：根據(jù)功能原理理，在物塊從從開始下滑到到靜止的過程程中，物塊重重力勢(shì)能減小小的數(shù)值ΔEP與物塊克服摩摩擦力所做功功的數(shù)值W相等，即ΔEp＝W①設(shè)物塊質(zhì)量為為m，在水平軌道道上滑行的總總路程為s′，則ΔEP＝mgh②W＝μmgs′③③設(shè)物塊在水水平軌道上上停住的地地方與N點(diǎn)的距離為為d，若物塊在在與P碰撞后，在在到達(dá)圓弧弧形軌道前前停止，則則s′＝2s－d④圖9答案：D2．(2011·湖北襄襄樊1月調(diào)調(diào)研)如圖10所所示，—個(gè)個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)套在在一根固定定的水平直直桿上，環(huán)環(huán)與桿的動(dòng)動(dòng)摩擦因數(shù)數(shù)為μ，現(xiàn)給環(huán)一一個(gè)向右的的初速度v0，如果在運(yùn)運(yùn)動(dòng)過程中中還受到一一個(gè)方向始始終豎直向向上的力F的作作用用，，已已知知力力F的大大小小F＝kv(k為常常數(shù)數(shù)，，v為環(huán)環(huán)的的運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)速速度度)，，則則環(huán)環(huán)在在整整個(gè)個(gè)運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)過過程程中中克克服服摩摩擦擦力力所所做做的的功功(假假設(shè)設(shè)桿桿足足夠夠長(zhǎng)長(zhǎng))可可能能為為()圖10答案案：：ABD3．．——質(zhì)質(zhì)量量為為m的小小球球，，用用長(zhǎng)長(zhǎng)為為L(zhǎng)的輕輕繩繩懸懸掛掛于于O點(diǎn)，，小小球球在在水水平平力力F作用用下下，，從從平平衡衡位位置置P點(diǎn)緩緩慢慢地地移移動(dòng)動(dòng)到到Q點(diǎn)，，如如圖圖11所所示示，，則則力力F所做做的的功功為為()A．．mgLcosθB．．FLsinθC．．mgL(1－－cosθ)D．．FL(1－－cosθ)圖11解析析：：小球球的的運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)過過程程是是緩緩慢慢的的，，因因而而任任一一時(shí)時(shí)刻刻都都可可看看做做是是平平衡衡狀狀態(tài)態(tài)，，因因此此F的大小不不斷變大大，F(xiàn)做的功是是變力功功，小球球上升過過程只有有重力mg和F這兩個(gè)力力做功，，由動(dòng)能能定理得得：WF－mgL(1－cosθ)＝0，，所以WF＝mgL(1－cosθ)．答案：C4．如圖圖12所所示，物物體在離離斜面底底端4m處由由靜止滑滑下，若若動(dòng)摩擦擦因數(shù)均均為0.5，斜斜面傾角角為37°，斜斜面與平平面間由由一段圓圓弧連接接，求物物體能在在水平面面上滑行行多遠(yuǎn)？？圖12解析：物體在斜斜面上受受重力mg、支持力力FN1、摩擦力力F1的作用，，沿斜面面加速下下滑(因因μ＝0.5<tan37°＝0.75)，到到水平面面后，在在摩擦力力F2作用下做做減速運(yùn)運(yùn)動(dòng)，直直至停止止．對(duì)物物體在斜斜面上和和水平面面上時(shí)進(jìn)進(jìn)行受力力分析，，如圖13所示示．圖13答案：1.6m5．(改編2009·重慶慶高考理理綜)2009年中國(guó)國(guó)女子冰冰壺隊(duì)首首次獲得得了世界界錦標(biāo)賽賽冠軍，，這引起起了人們們對(duì)冰壺壺運(yùn)動(dòng)的的關(guān)注．．冰壺在在水平冰冰面上的的一次滑滑行可簡(jiǎn)簡(jiǎn)化為如如下過程程：如圖圖14所所示，運(yùn)運(yùn)動(dòng)員將將靜止于于O