2011高三物理一轮复习精品课件：5.2 动能动能定理

(2)功是能量转化的量度，外力对物体做 功是能量转化的量度， 功是能量转化的量度 了多少功； 了多少功；就有多少动能与其它形式的能 发生了转化． 发生了转化．所以外力对物体所做的功就 等于物体动能的变化量． 等于物体动能的变化量．即W＝∆Ek. (3)做功的过程是能量转化的过程，动能 做功的过程是能量转化的过程， 做功的过程是能量转化的过程 定理表达式中的“ 定理表达式中的“＝”反映的是一种因果 联系的数值相等关系，它并不意味着“ 联系的数值相等关系，它并不意味着“功 就是动能增量” 也不意味着“ 就是动能增量”，也不意味着“功转变成 了动能” 而是意味着“ 了动能”，而是意味着“合外力的功是引 起物体动能的变化的原因” 起物体动能的变化的原因”．
【答案】 答案】
BD
1.某人用手水平托着质量为 某人用手水平托着质量为 m的物体，从静止开始沿水平方向一起运 的物体， 的物体 前进距离s后 速度为v， 动，前进距离 后，速度为 ，物体与人手 掌之间的动摩擦因数为µ， 掌之间的动人对物体作用力有： 【解析】 人对物体作用力有：支持力 FN 和 静摩擦力 f，FN 与运动方向垂直，对物体不做 ， 与运动方向垂直， 对物体做功， 功，只有摩擦力 f 对物体做功，而 f 的大小不 能确定，Wf 不能用公式 fs 求出，但知道物体 能确定， 求出， 1 2 所以用动能定理 能定理： 始末动能分别为 0 和 mv ， 所以用动能定理： 2 1 2 Wf＝∆Ek＝ mv . 2 1 2 答案】 mv 【答案】 2
整体为研究对象， 以 (M＋ m)整体为研究对象 ， 由动能定理 ＋ 整体为研究对象 得： 1 [FT－(M＋m)g]H＝ (M＋m)v2 (M＋m)g]H＝ (M＋ 2 1 钢索拉力的功 FTH＝ (M＋ m)v2 ＋ (M＋ ＝ ＋ ＋ 2 m)gH 所以选项 C 错误，D 正确． 错误， 正确．
二、动能定理 1． 内容 ： 合力所做的功等于物体动能的 ． 内容： _________ 变化 1 2 1 2 2．表达式：W＝ mv2－ mv1即：W＝∆Ek. ．表达式： ＝ ＝ 2 2 3．动能定理也可以表述为：外力对物体所 ．动能定理也可以表述为： 做的总功等于物体动能的变化． 做的总功等于物体动能的变化．
(1)求滑块从静止释放到与弹簧上端接触 求滑块从静止释放到与弹簧上端接触 瞬间所经历的时间t 瞬间所经历的时间 1； (2)若滑块在沿斜面向下运动的整个过程 若滑块在沿斜面向下运动的整个过程 中最大速度大小为v 中最大速度大小为 m，求滑块从静止释 放到速度大小为v 放到速度大小为 m的过程中弹簧的弹力 所做的功W； 所做的功 ；
【答案】 mgR/2 答案】
命题研究 (2009年高考福建卷 如图甲， 年高考福建卷)如图甲 年高考福建卷 如图甲， 在水平地面上固定一倾角为θ的光滑绝缘 在水平地面上固定一倾角为 的光滑绝缘 斜面，斜面处于电场强度大小为E、 斜面，斜面处于电场强度大小为 、方向 沿斜面向下的匀强电场中． 沿斜面向下的匀强电场中．
三、动能定理的简捷性和局限性 应用动能定理只考虑初、末状态， 应用动能定理只考虑初、末状态，没有 守恒条件的限制，也不受力的性质、 守恒条件的限制，也不受力的性质、大 小变化和物理过程变化的影响， 小变化和物理过程变化的影响，凡涉及 力和位移， 力和位移，而不涉及力的作用时间和动 力学问题，都可用动能定理分析、解答， 力学问题，都可用动能定理分析、解答， 且更为简捷． 且更为简捷．
二、动能定理的综合应用 一辆质量为5× 一辆质量为 ×103 kg的汽车从静 的汽车从静 止开始启动，保持发动机功率恒定， 止开始启动，保持发动机功率恒定，在平直 公路上行驶．汽车所受阻力恒为车重的0.1 公路上行驶．汽车所受阻力恒为车重的 倍，汽车从启动到速度达到最大值的过程中 行驶的路程为128 m．现先后测出了某几个 行驶的路程为 ． 时刻汽车的速度(见表格 见表格)， 取 时刻汽车的速度 见表格 ，g取10 m/s2.求汽 求汽 车从启动到速度达到最大值经历的时间. 车从启动到速度达到最大值经历的时间
一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固 一劲度系数为 的绝缘轻质弹簧的一端固 定在斜面底端，整根弹簧处于自然状 定在斜面底端， 态．一质量为m、带电量为q(q＞0)的滑 一质量为 、带电量为 ＞ 的滑 块从距离弹簧上端为s 处静止释放， 块从距离弹簧上端为 0处静止释放，滑块 在运动过程中电量保持不变， 在运动过程中电量保持不变，设滑块与 弹簧接触过程没有机械能损失， 弹簧接触过程没有机械能损失，弹簧始 终处在弹性限度内，重力加速度大小为g. 终处在弹性限度内，重力加速度大小为
2．质量为m的小球被系在 ．质量为 的小球被系在 轻绳的一端，在竖直平面内做半径为R的 轻绳的一端，在竖直平面内做半径为 的 圆周运动， 圆周运动，运动过程中小球受空气阻力 的作用． 的作用．设某一时刻小球通过轨道的最 低点，此时绳子的拉力为7 低点，此时绳子的拉力为 mg，此后小 ， 球继续做圆周运动， 球继续做圆周运动，经过半个圆周恰能 通过最高点，则在此过程中小球克服空 通过最高点， 气阻力所做的功为多少？ 气阻力所做的功为多少？
二、动能与动量的区别与联系 动能和动量都是描述某一时刻物体的运 动状态的物理量．动能是标量， 动状态的物理量．动能是标量，与物体 的速度方向无关；动量是矢量， 的速度方向无关；动量是矢量，其方向 与速度方向相同． 与速度方向相同．
它们的大小关系为 Ek＝p2/2m 或 p＝ 2mEk ＝ 由动能定理知，动能的变化与功相联系； 由动能定理知，动能的变化与功相联系； 由动量定理知， 动量的变化与冲量相联系． 由动量定理知，动量的变化与冲量相联系．
但应用动能定理只能求出速度的大小， 但应用动能定理只能求出速度的大小， 不能直接得出速度方向、运动时间， 不能直接得出速度方向、运动时间，必 须综合运用动量定理和其他方法才能求 解速度方向和运动时间． 解速度方向和运动时间．
四、应用动能定理时应注意 1．对于恒力作用过程，既可应用牛顿第 ．对于恒力作用过程， 二定律与运动学结合求解， 二定律与运动学结合求解，也可直接应 用动能定理求解．显然，若不涉及时间， 用动能定理求解．显然，若不涉及时间， 后者更方便，更简捷． 后者更方便，更简捷．
3．动能定理是标量式，功和能这些标量 ．动能定理是标量式， 是不能进行正交分解的， 是不能进行正交分解的，所以应用动能 定理列式时只能对整个过程列式， 定理列式时只能对整个过程列式，而不 能写单方向的动能定理方程． 能写单方向的动能定理方程．如平抛或 类平抛运动就不能对水平方向或竖直方 向单独用动能定理列式．这一点同学们 向单独用动能定理列式． 可以对比象动量定理这样的矢量式的应 用来进行理解． 用来进行理解．
1 2 A．电梯地板对物体的支持力所做功等于 mv ． 2 1 B． 电梯地板对物体的支持力所做的功大于 ． 2 mv2 1 2 C．钢索的拉力所做的功等于 Mv ＋MgH ． 2 1 2 D．钢索的拉力所做的功大于 Mv ＋MgH ． 2
解析】 【解析】
设钢索对电梯的拉力为 FT，电
梯地板对物体的弹力为 FN， m 为研究为 以 1 2 对象， 由动能定理， (F 对象， 由动能定理， ： N－mg)H＝ mv ， 得 ＝ 2 1 2 WFN＝FNH＝ mv ＋mgH 所以选项 A 错误 ＝ 2 B 正确． 正确．
解析】 小球在圆最低点时， 【解析】 小球在圆最低点时，设速度为 v1，则 7 mg－mg＝mv2/R － ＝ 1 ① 设小球恰能通过最高点的速度为 v0， mg 则 2 ＝mv0/R ② 设小球克服空气阻力做的功为 W，由动能 ， 定理得－ 定理得－mg2R－W＝mv0/2－mv1/2 ③ － ＝ 2 － 2 ①②③解得 ＝ 由①②③解得 W＝mgR/2.
第2课时 动能
动能定理
一、动能 1．定义：物体由于 运动 而具有的能量 ．定义：物体由于_____而具有的能量 叫做动能． 叫做动能． 1 2 mv 2．表达式：Ek＝______. ．表达式： 2
3．动能的国际单位：______，符号：__. ．动能的国际单位： 焦耳 ，符号： J 1 2 4．动能是 状态 量，Ek＝ mv 中的 v 是 ．动能是______量 2 某一时刻的瞬时速度． 某一时刻的瞬时速度． 5．动能 标 量，只有大小，没有方向． ．动能___量 只有大小，没有方向．
时刻
t1
t2
t3
t4
t5 16 m/s
t6 16 m/s
3 6 10 14 速度 m/s m/s m/s m/s
【解析】 汽车先做加速度减小的加速运 解析】 达到最大速度后做匀速运动． 动，达到最大速度后做匀速运动． 由表格知：汽车的最大速度v＝ 由表格知：汽车的最大速度 ＝16 m/s.
汽车所受阻力为 Ff＝0.1mg＝5×103 N ＝ × 当速度最大时， 当速度最大时， 由 P＝Fv＝Ffv，得 P＝ ＝ ＝ ， ＝ 8×104 W； × ； 设汽车从启动到达到最大速度经历的时间 为 t， ， 1 2 由动能定理： － ＝ 由动能定理：Pt－Ffs＝ mv ，代入数据解 2 得 t＝16 s. ＝ 答案】 【答案】 16 s
2．对于单个物体在多力作用下的多过 ． 既可对全过程列式， 程．既可对全过程列式，也可分阶段分 别对几个过程列式． 别对几个过程列式．但应分清过程中的 受力及其做功情况． 受力及其做功情况．
3．对于多力作用下多物体的多过程，由 ．对于多力作用下多物体的多过程， 于问题比较复杂， 于问题比较复杂，应分阶段对每一过程 选用适当方法分别列式求解． 选用适当方法分别列式求解．或用动能 关系列式求解． 关系列式求解． 4．对于过程中变力的功，由于不能用公 ．对于过程中变力的功， 式计算得出，可先用符号表示． 式计算得出，可先用符号表示．后通过 分析与综合运算，或可求出， 分析与综合运算，或可求出，或可消 去．
一、动能定理的基本应用 如右图所示， 如右图所示，电梯 质量为M， 质量为 ，它的水平地板上 放置一质量为m的物体 的物体， 放置一质量为 的物体，电 梯在钢索拉力作用下由静止 开始竖直向上做匀加速运动， 开始竖直向上做匀加速运动， 当上升高度为H时 当上升高度为 时，电梯的 速度达到v，则在这段过程中， 速度达到 ，则在这段过程中， 以下说法正确的是( ) 以下说法正确的是