第六章 機(jī)械能 第30課時　動能和動能定理　雙基落實(shí)課學(xué)生用

第30課時動能和動能定理[雙基落實(shí)課]（2023·廣東高考8題）人們用滑道從高處向低處運(yùn)送貨物。如圖所示，可看作質(zhì)點(diǎn)的貨物從14圓弧滑道頂端P點(diǎn)靜止釋放，到圓弧末端Q點(diǎn)。已知貨物質(zhì)量為20kg，h＝4m，vQ＝6m/s，重力加速度g取10m/s2，判斷下列說法正誤：（1）貨物的動能越來越大。（）（2）貨物下滑過程中只有重力做功。（）（3）貨物下滑過程中，重力做的功大于克服摩擦阻力所做的功。（）（4）貨物下滑過程，重力以外的其他力做功為－440J。（）考點(diǎn)一動能定理的理解[素養(yǎng)自修類]1.【動能定理的理解】（多選）下列說法正確的有（）A.若運(yùn)動物體所受的合外力為零，則物體的動能一定保持不變B.若運(yùn)動物體所受的合外力不為零，則物體的動能一定發(fā)生變化C.若運(yùn)動物體的動能保持不變，則該物體所受合外力一定為零D.若運(yùn)動物體的動能發(fā)生變化，則該物體所受合外力一定不為零2.【動能定理的表達(dá)式】（多選）如圖所示，電梯質(zhì)量為M，在它的水平地板上放置一質(zhì)量為m的物體。電梯在鋼索的拉力作用下豎直向上加速運(yùn)動，當(dāng)電梯的速度由v1增大到v2時，上升高度為H，重力加速度為g，則在這個過程中，下列說法正確的是（）A.對物體，動能定理的表達(dá)式為W＝12mv22－12mvB.對物體，動能定理的表達(dá)式為W合＝0，其中W合為合力做的功C.對物體，動能定理的表達(dá)式為W－mgH＝12mv22－12mvD.對電梯，其所受的合力做功為12Mv22－1.動能和動能變化的區(qū)別（1）動能與動能的變化是兩個不同的概念，動能是狀態(tài)量，動能的變化是過程量。（2）動能沒有負(fù)值，而動能變化量有正負(fù)之分。ΔEk＞0表示物體的動能增加，ΔEk＜0表示物體的動能減少。2.對動能定理的理解（1）做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程。（2）動能定理敘述中所說的“力”，既可以是重力、彈力、摩擦力，也可以是電場力、磁場力或其他力?？键c(diǎn)二動能定理的應(yīng)用[互動共研類]1.應(yīng)用流程2.注意事項(xiàng)（1）動能定理中的位移和速度必須是相對于同一個參考系的，一般以地面或相對地面靜止的物體為參考系。（2）應(yīng)用動能定理的關(guān)鍵在于準(zhǔn)確分析研究對象的受力情況及運(yùn)動情況，可以畫出運(yùn)動過程的草圖，借助草圖理解物理過程之間的關(guān)系。（3）當(dāng)物體的運(yùn)動包含多個不同過程時，可分段應(yīng)用動能定理求解；也可以全過程應(yīng)用動能定理。（4）列動能定理方程時，必須明確各力做功的正、負(fù)，確實(shí)難以判斷的先假定為正功，最后根據(jù)結(jié)果加以檢驗(yàn)?！镜淅?】如圖所示，粗糙水平地面AB與半徑R＝0.4m的光滑半圓軌道BCD相連接，且在同一豎直平面內(nèi)，O是BCD的圓心，BOD在同一豎直線上。質(zhì)量m＝1kg的小物塊在9N的水平恒力F的作用下，從A點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動。已知xAB＝5m，小物塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.1，當(dāng)小物塊運(yùn)動到B點(diǎn)時撤去力F，取重力加速度g＝10m/s2，求：（1）小物塊到達(dá)B點(diǎn)時速度的大小；（2）小物塊運(yùn)動到D點(diǎn)時，軌道對小物塊作用力的大小。嘗試解題1.【動能定理的簡單應(yīng)用】（多選）如圖所示，光滑水平面與長2m的粗糙水平面平滑連接，長l＝1m的勻質(zhì)木板在光滑水平面上以速度v0勻速運(yùn)動，隨后進(jìn)入粗糙水平面。已知木板與粗糙水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，重力加速度g取10m/s2，要使整個木板全部停在粗糙水平面內(nèi)，則v0的值可能為（）A.1m/s B.1.2m/sC.2m/s D.2.5m/s2.【應(yīng)用動能定理求解變力做功】（多選）游樂場有一種兒童滑軌，其豎直剖面示意圖如圖所示，AB部分是半徑為R的四分之一圓弧軌道，BC為軌道水平部分，與半徑OB垂直。一質(zhì)量為m的小孩（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止滑下，滑到圓弧軌道末端B點(diǎn)時，對軌道的正壓力大小為2.5mg，重力加速度大小為g。下列說法正確的是（）A.小孩到達(dá)B點(diǎn)的速度大小為2B.小孩到達(dá)B點(diǎn)的速度大小為6C.小孩從A到B克服摩擦力做的功為14D.小孩從A到B克服摩擦力做的功為12考點(diǎn)三動能定理與圖像結(jié)合的問題[互動共研類]1.常與動能定理相結(jié)合的五類圖像2.動能定理與圖像綜合問題的求解步驟【典例2】如圖甲所示，在傾角為30°的足夠長的光滑斜面AB的A處連接一粗糙水平面OA，OA長為4m。有一質(zhì)量為m的滑塊，從O處由靜止開始受一水平向右的力F的作用。力F只在水平面上按圖乙所示的規(guī)律變化。滑塊與OA間的動摩擦因數(shù)μ＝0.25，g取10m/s2，試求：（1）滑塊運(yùn)動到A處的速度大??；（2）不計(jì)滑塊在A處的速率變化，滑塊在斜面AB上運(yùn)動的長度是多少。思路點(diǎn)撥（1）力F只作用在OA段，AB段斜面光滑。（2）F-x圖線與x軸所圍面積表示力F對滑塊做的功。嘗試解題1.【動能定理與Ek-x圖像的綜合】（2022·江蘇高考8題）某滑雪賽道如圖所示，滑雪運(yùn)動員從靜止開始沿斜面下滑，經(jīng)圓弧滑道起跳。將運(yùn)動員視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)摩擦力及空氣阻力，此過程中，運(yùn)動員的動能Ek與水平位移x的關(guān)系圖像正確的是（）2.【動能定理與a-t圖像的綜合】用傳感器研究質(zhì)量為2kg的物體由靜止開始做直線運(yùn)動的規(guī)律時，在計(jì)算機(jī)上得到0～6s內(nèi)物體的加速度隨時間變化的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是（）A.0