专题五动能定理
动能定理课件ppt
在足球、篮球等球类运动中，动能定理可以用来研究球的飞行轨迹，预测球的落 点，以及分析碰撞过程中的能量转换。此外，动能定理还可以帮助优化球的速度 和旋转，提高射门或投篮的准确性。
车辆行驶
总结词
运用动能定理可以研究车辆行驶过程中 的各种问题，包括车辆的加速、制动以 及行驶稳定性等。
VS
详细描述
实验器材
滑轮
速度传感器 质量块
细绳 弹簧测力计
实验步骤与数据记录
2. 使用弹簧测力计测量质量块受 到的拉力F。
4. 记录数据：拉力F、速度v和质 量块的质量m。
1. 将滑轮固定在一个支架上，通 过细绳连接质量块和滑轮。
3. 启动速度传感器，测量质量块 的速度v。
5. 在实验过程中，不断改变质量 块的速度，重复步骤2-4，获得多 组数据。
详细描述
力对物体做功会引起物体的动能变化。动能 定理是指合外力的功等于物体动能的增量， 即合外力对物体做的功等于物体动能的增量 。这个定理可以用来定量描述力与动能之间 的关系。
05
动能定理的拓展形式
势能与动能的关系
势能与动能是相互依存的两种能量形式，势能可以转化为动能，动能也可以转化为 势能。
在机械系统中，势能和动能的总和是恒定的，这种关系可以通过机械能守恒定律来 描述。
圆周运动的动能定理
总结词
简单描述圆周运动的动能定理的公式和含义。
详细描述
在圆周运动中，物体动能的增加量等于外力对物体所做的功。即外力做的功等 于物体动能的增加量。特别地，在物体做匀速圆周运动时，由于速度大小不变 ，所以物体的动能增量为零，合外力对物体不做功。
03
动能定理的应用场景
投掷比赛总Βιβλιοθήκη 词动能定理课件目录
2025年高考物理总复习课件专题五机械能第2讲动能、动能定理
高考总复习·物理
【解析】物体沿斜面向下做匀加速直线运动，加速度a1＝g(sin θ-μcos θ)， 在水平面上又做匀减速直线运动，加速度a2＝μg，因动摩擦因数μ和斜面 倾角θ未知，故不能确定a1、a2的大小关系，但可确定v＝a1t1＝a2t2，v2＝ 2a1s1＝2a2s2，所以速度大小随时间均匀增大，而后又均匀减小，时间短 的加速度大，位移长的加速度小，故A、B正确；由Ek＝12mv2＝12ma2t2， 可知Ek-t的图像应是两段抛物线的拼合，C错误；由Ek＝12mv2＝mas，可 知，Ek-s的图像应是线性关系，D正确.
高考总复习·物理
【解析】重力做的功为WG＝mgh＝800 J，A错误；下滑过程根据动能定 理可得WG-Wf＝12 mvQ2，代入数据解得，克服阻力做的功为Wf＝440 J， B正确；经过Q点时向心加速度大小为a＝vQh2＝9 m/s2，C正确；经过Q 点时，据牛顿第二定律可得F-mg＝ma，解得货物受到的支持力大小为F ＝380 N，据牛顿第三定律可知，货物对轨道的压力大小为380 N，D正 确.
高考总复习·物理
【解析】根据动能定理Ek＝Ek0-μmgx，由图像可知μmg＝12000＝5 N，解 得μ＝0.25，A、B正确；物体滑行过程中的动能的变化量为-100 J，C错 误；物体的初速v0＝ 2Emk0＝10 m/s，加速度a＝μg＝2.5 m/s2，D正确.
高考总复习·物理
考点3 动能定理在多过程运动中的应用 ［能力考点］
高考总复习·物理
解：(1)重物处于平衡状态，由2Fcos 37°＝mg 解得F＝250 N. (2)设停止施力时重物的速度为v，发力使重物上升的高度为h1，停止发 力后重物继续上升的高度为h2，从两人停止施力到重物恰好接触地面的 时间为t.由v2＝2gh2，vt-12gt2＝-h1， 联立得t＝0.4 s. (3)设地面对重物的平均阻力为f，重物把地面砸的深度为h3，重物从最高 点到最低点的过程中，有-fh3+mg(h1+h2+h3)＝0 解得f＝4 000 N.
动能定理总结
动能定理(1)内容：力在一个过程中对物体做的功等于物体在这个过程中动能的变化.(2)表达式：(3)对合外力做功与动能变化关系的理解.①外力对物体做正功，物体的动能增加，这个外力有助于物体的运动，是动力；外力对物体做负功，物体的动能减少，这个外力阻碍物体的运动，是阻力，外力对物体做负功往往又称物体克服这个力做功.②功是能量转化的量度，外力对物体做了多少功,就有多少动能与其他形式的能发生了转化.所以外力对物体所做的功就等于物体动能的变化量.即W=ΔE k.(4)动能定理的适用条件：动能定理适用范围较广，适用于下列各种情况.①直线运动;②曲线运动;③恒力做功;④变力做功;⑤各力同时作用;⑥各力分段作用(5)应用动能定理解题的步骤.①确定研究对象和研究过程.②分析研究对象的受力情况和各力的做功情况.③写出该过程中合外力做的功，或分别写出各个力做的功(注意功的正负).如果研究过程中物体受力情况有变化，要分别写出该力在各个阶段做的功.④写出物体的初、末动能.⑤按照动能定理列式求解.【特别提醒】1.动能是标量，没有负值.2.动能是状态量，动能的变化量是过程量.3.动能定理也可以表述为：外力对物体做的总功等于物体动能的变化.实际应用时，后一种表述比较好操作.不必求合力，特别是在全过程的各个阶段受力有变化的情况下，只要把各个力在各个阶段所做的功都按照代数和加起来，就可以得到总功.【拓展提升】1.动能定理往往用于单个物体的运动过程，由于不涉及加速度及时间，比动力学研究方法要简捷.2.动能定理表达式是一个标量式，不能在某个方向上应用动能定理.3.物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的小过程(如加速、减速的过程)，此时可以分段考虑，也可以对全过程考虑，但如能对整个过程利用动能定理列式，则可使问题简化.四、机械能守恒定律1.机械能：物体的机械能等于物体的动能和势能之和，其中势能包括重力势能和弹性势能.2.重力势能(1)定义：物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积.(2)表达式：E p=mgh.(3)标矢性：重力势能是标量，但有正负，其意义表示物体的重力势能比“零势能”大还是小.(4)重力势能的特点.①系统性：重力势能是物体和地球所共有的.②相对性：重力势能的大小与参考平面的选取有关，但重力势能的变化与参考平面的选取无关.(5)重力做功与重力势能变化的关系:重力做正功时，重力势能减少；重力做负功时，重力势能增加；重力做多少正功，重力势能就减少多少；重力做多少负功，重力势能就增加多少.3.弹性势能4.机械能守恒定律(1)内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以互相转化，而总的机械能保持不变.(2)机械能守恒的条件：只有重力或弹力做功.(3)守恒表达式.(4)机械能守恒定律与动能定理的区别.①机械能守恒定律的适用是有条件的，而动能定理具有普适性.②机械能守恒定律反映的是物体初、末状态的机械能间的关系，而动能定理揭示的是物体的动能变化与引起这种变化的合外力做的功的关系，既要考虑初、末状态的动能，又要认真分析对应这两个状态间经历的过程中各力做功情况.【特别提醒】1.对机械能守恒条件的理解机械能守恒的条件是：只有重力或弹力做功.可以从以下两个方面理解：(1)只受重力作用，例如在不考虑空气阻力的情况下的各种抛体运动，物体的机械能守恒.(2)受其他力，但其他力不做功，只有重力或弹力做功.例如物体沿光滑的曲面下滑，受重力、曲面的支持力的作用，但曲面的支持力不做功，物体的机械能守恒.2.机械能守恒的条件绝不是合外力做的功等于零，更不是合外力为零.判断机械能是否守恒时，要根据不同情景恰当地选取判断方法.【状元心得】1.物体或系统机械能守恒是有条件的，因此，在应用机械能守恒解决问题时，首先要判断物体或系统的机械能是否守恒，然后注意选取恰当的守恒形式列式求解.2.在应用机械能守恒处理问题时，一般先选取一个参考平面，通常情况下，选择在整个过程中物体所达到的最低点所在的水平面为参考平面.五、功能关系及能量守恒定律1.功能关系(1)功和能的关系.做功的过程就是能量转化的过程，做了多少功，就有多少能量发生了转化，功是能量转化的量度.(2)功能关系的几种表达形式.①动能定理：②重力做功与重力势能变化的关系W G=-ΔE p=E p1-E p2.③弹力做功与弹性势能变化的关系W F=-ΔE弹=E p1-E p2.④重力和弹簧弹力之外的力对物体所做的功等于物体机械能的增量.即W其他=E机2-E机1.⑤一对滑动摩擦力做功的代数和等于因摩擦而产生的内能，即Q＝F f·x相对，x相对为物体间相对滑动的距离.⑥电场力做功等于电势能的改变，即W电=-ΔE p=E p1-E p2.⑦分子力做的功等于分子势能的变化.2.能量守恒定律(1)内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变.(2)表达式：ΔE增=ΔE减.(3)应用定律解题的步骤.①分清有几种形式的能在变化，如动能、势能(包括重力势能、弹性势能、电势能)、内能等.②明确哪种形式的能量增加，哪种形式的能量减少，并且列出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式.③列出能量守恒关系式：ΔE增=ΔE减.【特别提醒】1.摩擦力对物体可以做正功、负功，还可以不做功.2.在静摩擦力做功的过程中，只有机械能从一个物体转移到另一个物体(静摩擦力起着传递机械能的作用)而没有机械能转化为其他形式的能量; 一对静摩擦力所做功的代数和总等于零.3.相互摩擦的物体通过摩擦力做功，将部分机械能从一个物体转移到另一个物体,另一部分机械能转化为内能，此部分能量就是系统机械能的损失量.【状元心得】一对相互作用的滑动摩擦力做功所产生的热量Q＝F f·x相对，其中x相对是物体间相对路程长度.如果两物体同向运动，x相对为两物体对地位移大小之差；如果两物体反向运动，x相对为两物体对地位移大小之和；如果一个物体相对另一物体做往复运动，则x相对为两物体相对滑行路程的总长度.【特别提醒】对能量守恒定律的理解1.某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，且减少量和增加量一定相等.2.某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等.这也是我们列能量守恒定律方程式的两条基本思路.例1、（2012·天津）10．（16分）如图所示，水平地面上固定有高为h的平台，台面上有固定的光滑坡道，坡道顶端距台面高度也为h，坡道底端与台面相切。
高考物理复习 五 功 功率 动能定理
分析机车启动问题时应注意的三点 (1)机车启动的方式不同，机车运动的规律就不同，因 此机车启动时，其功率、速度、加速度、牵引力等物理量化所描述的规律．
(2)恒定功率下的加速一定不是匀加速，这种加速过程 发动机做的功可用 W＝Pt 计算，不能用 W＝Fl 计算(因为 F 为变力)．
(1)B 下落的加速度大小 a； (2)A 沿斜面向上运动的过程中，绳的拉力对 A 做的功 W； (3)A(包括传感器)的质量 m 及 A 与斜面间的动摩擦因数 μ； (4)求在 0～0.75 s 内摩擦力对 A 做的功．
【审题指导】 (1)物体 B 落地前，A、B 的加速度相同， 利用 a＝ΔΔvt 求其值．
答案：A
考点 3 动能定理的应用
一、基础知识梳理 1．动能定理表达式：W 合＝Ek2－Ek1 2．两点说明： (1)W 合为物体在运动过程中外力的总功． (2)动能增量 Ek2－Ek1 一定是物体在末初两状态动能之 差．
答案：B
4．(2015·新课标全国卷Ⅱ)一汽车在平直公路上行驶．从 某时刻开始计时，发动机的功率 P 随时间 t 的变化如图所 示．假定汽车所受阻力的大小 f 恒定不变．下列描述该汽车 的速度 v 随时间 t 变化的图线中，可能正确的是( )
解析：在 v－t 图象中，图线的斜率代表汽车运动时的加速 度，由牛顿第二定律可得：在 0～t1 时间内，Pv1－f＝ma，①当 速度 v 不变时，加速度 a 为零，在 v－t 图象中为一条水平线； ②当速度 v 变大时，加速度 a 变小，在 v－t 图象中为一条斜率 逐渐减小的曲线，选项 B、D 错误；同理，在 t1～t2 时间内，Pv2 －f＝ma，图象变化情况与 0～t1 时间内情况相似，由于汽车在 运动过程中速度不会发生突变，故选项 C 错误，选项 A 正确．
功 功率 动能定理
专题五 功 功率 动能定理——————[知识结构互联]——————[核心要点回扣]——————1．机车输出功率：P ＝F v ，其中F 为机车牵引力．2．机车启动匀加速过程的最大速度v 1(此时机车输出的功率最大)和全程的最大速度v m (此时F 牵＝F 阻)求解方法：(1)求v 1：由F 牵－F 阻＝ma ，P ＝F 牵v 1可求v 1＝P ma ＋F 阻. (2)求v m ：由P ＝F 阻v m ，可求v m ＝P F 阻. 3．动能：表达式E k ＝12m v 2.4．动能定理表达式中，W 表示所有外力做功的代数和．5．动能定理的适用范围(1)既适用于直线运动，也适用于曲线运动．(2)既适用于恒力做功，也适用于变力做功．考点1 功 功率的分析与计算(对应学生用书第23页)■品真题·感悟高考……………………………………………………………·[考题统计] 五年4考：2017年Ⅱ卷T 14 2016年Ⅱ卷T 21 2015年Ⅱ卷T 17 2014年Ⅱ卷T 16[考情分析]1．本考点命题角度为功的定义式的理解及应用、机车启动模型的分析．2．常涉及公式W＝F·s cos α，P＝F·v，F－f＝ma，P＝f v m及机车启动的两种问题．3．匀加速过程的末速度不是机车启动的最大速度．4．恒定功率启动中功的计算可用W＝P·t计算．1．(功的理解与计算)(2017·Ⅱ卷T14)如图5-1所示，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环．小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力()图5-1A．一直不做功B．一直做正功C．始终指向大圆环圆心D．始终背离大圆环圆心A[光滑大圆环对小环只有弹力作用．弹力方向沿大圆环的半径方向(下滑过程先背离圆心，后指向圆心)，与小环的速度方向始终垂直，不做功．故选A.](2014·Ⅱ卷T16)一物体静止在粗糙水平地面上．现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v.若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v.对于上述两个过程，用W F1、W F2分别表示拉力F1、F2所做的功，W f1、W f2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则()A．W F2>4W F1，W f2>2W f1B．W F2>4W F1，W f2＝2W f1C．W F2<4W F1，W f2＝2W f1D．W F2<4W F1，W f2<2W f1C[根据x＝v＋v02t得，两过程的位移关系x1＝12x2，根据加速度的定义a＝v－v0t，得两过程的加速度关系为a1＝a22.由于在相同的粗糙水平地面上运动，故两过程的摩擦力大小相等，即f1＝f2＝f，根据牛顿第二定律F－f＝ma得，F1－f1＝ma1，F2－f2＝ma2，所以F1＝12F2＋12f，即F1>F22.根据功的计算公式W＝Fl，可知W f1＝12W f2，W F1>14W F2，故选项C正确，选项A、B、D错误．]2．(功和功率的分析与计算)(多选)(2016·Ⅱ卷T21)如图5-2所示，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连．现将小球从M 点由静止释放，它在下降的过程中经过了N点．已知在M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且∠ONM<∠OMN<π2.在小球从M点运动到N点的过程中，()【导学号：19624059】图5-2A．弹力对小球先做正功后做负功B．有两个时刻小球的加速度等于重力加速度C．弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零D．小球到达N点时的动能等于其在M、N两点的重力势能差[题眼点拨]①“M、N两点处弹簧对小球的弹力大小相等且∠ONM＜∠OMN＜π”2说明M点弹簧处于压缩状态，N点弹簧处于伸长状态；②“弹簧长度最短”说明弹簧与竖直杆垂直．BCD[在M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且∠ONM<∠OMN<π2，则小球在M点时弹簧处于压缩状态，在N点时弹簧处于拉伸状态，小球从M点运动到N点的过程中，弹簧长度先缩短，当弹簧与竖直杆垂直时弹簧达到最短，这个过程中弹力对小球做负功，然后弹簧再伸长，弹力对小球开始做正功，当弹簧达到自然伸长状态时，弹力为零，再随着弹簧的伸长弹力对小球做负功，故整个过程中，弹力对小球先做负功，再做正功，后再做负功，选项A错误．在弹簧与杆垂直时及弹簧处于自然伸长状态时，小球加速度等于重力加速度，选项B正确．弹簧与杆垂直时，弹力方向与小球的速度方向垂直，则弹力对小球做功的功率为零，选项C正确．由机械能守恒定律知，在M、N两点弹簧弹性势能相等，在N点的动能等于从M点到N点重力势能的减小值，选项D正确．] 3．(机车启动问题)(2015·Ⅱ卷T17)一汽车在平直公路上行驶．从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化如图5-3所示．假定汽车所受阻力的大小f 恒定不变．下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中，可能正确的是()图5-3A[由P-t图象知：0～t1内汽车以恒定功率P1行驶，t1～t2内汽车以恒定功率P2行驶．设汽车所受牵引力为F，则由P＝F v得，当v增加时，F减小，由a＝F－fm知a减小，又因速度不可能突变，所以选项B、C、D错误，选项A正确．]在第3题中，若汽车在平直公路上匀速行驶，牵引力为F0.P随时间t的变化规律如图5-4所示，t2时刻汽车又恢复了匀速直线运动，则下列图象正确的是()图5-4A BC DD[由P＝F v可知，开始的时候P＝F0v0，功率降一半的时候，速度不能瞬间改变，所以瞬间变化的是力F，减小一半．由于一开始匀速，所以摩擦力等于F，故功率减半，导致牵引力减小，汽车开始减速，减速过程中，牵引力慢慢增大，减速的加速度越来越小，所以t1到t2时刻的速度图象慢慢变得平缓，t2时刻减速的加速度为零，故A、B错误；由于t1时刻，力突然减小，减速的加速度很大，速度快速的减小，根据P＝F v，力F增加的较快，待速度下降越来越慢时，F增加的速度也变慢，曲线逐渐变得平稳，故C错误，D正确．]■熟技巧·类题通法…………………………………………………………………·1．计算功、功率时应注意的三个问题(1)功的公式W＝Fl和W＝Fl cos α仅适用于恒力做功的情况．(2)变力做功的求解要注意对问题的正确转化，如将变力转化为恒力，也可应用动能定理等方法求解．(3)对于功率的计算，应注意区分公式P＝Wt和公式P＝F v，前式侧重于平均功率的计算，而后式侧重于瞬时功率的计算．2．分析机车启动问题的两技巧、四注意(1)机车启动模型中的两点技巧机车启动匀加速过程的最大速度v1(此时机车输出的功率最大)和全程的最大速度v m(此时F牵＝F阻)求解方法：①求v1：由F牵－F阻＝ma，P＝F牵v1可求v1＝PF阻＋ma.②求v m：由P＝F阻v m，可求v m＝P F阻.(2)解决机车启动问题时的四点注意①分清是匀加速启动还是恒定功率启动．②匀加速启动过程中，机车功率是不断增大的，当功率达到额定功率时匀加速运动过程的速度达到最大，但不是机车能达到的最大速度，但该过程中的最大功率是额定功率．③以额定功率启动的过程中，牵引力是不断减小的，机车做加速度减小的加速运动，牵引力的最小值等于阻力．④无论哪种启动方式，最后达到最大速度时，均满足P＝F f v m，P为机车的额定功率．■对考向·高效速练…………………………………………………………………..·考向1功的理解与计算1．(2017·遵义一中押题卷)一物体放在水平地面上，如图5-5甲所示，已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图乙所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图丙所示．则()甲乙丙图5-5A．2～6 s时间内物体的加速度为0.5 m/s2B．物体的质量为1 kgC．整个过程中，物体所受摩擦力始终为2 ND．0～10 s时间内，物体克服摩擦力所做的功为30 JD[在速度-时间图象上，斜率表示加速度，由图丙可得2～6 s时间内物体的加速度为：a＝ΔvΔt＝36－2m/s2＝0.75 m/s2，故A错误．由图丙知，6～8 s内物体做匀速直线运动，由平衡条件得：f2＝F2＝2 N由图丙可得2～6 s物体做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：F1－f2＝ma联立代入数据解得：m＝43kg，故B错误．在0～1 s内物体静止不动，物体所受摩擦力f1＝F1＝1 N,2～10 s内物体所受摩擦力f2＝2 N，故C错误．在整个过程中通过的位移为：x ＝12×(2＋8)×3 m ＝15 m ，物体克服摩擦力做功：W ＝f 2x ＝2×15 J ＝30 J ，故D 正确．]考向2 功率的分析与计算2．(2017·东北三省四市教研联合体一模)如图5-6是滑雪场的一条雪道．质量为70 kg 的某滑雪运动员由A 点沿圆弧轨道滑下，在B 点以5 3 m/s 的速度水平飞出，落到了倾斜轨道上的C 点(图中未画出)．不计空气阻力，θ＝30°，g 取10 m/s 2，则下列判断正确的是( )【导学号：19624060】图5-6A ．该滑雪运动员腾空的时间为1 sB ．B 、C 两点间的落差为5 3 mC ．落到C 点时重力的瞬时功率为3 5007 WD ．若该滑雪运动员从更高处滑下，落到C 点时速度与竖直方向的夹角变小 A [运动员平抛的过程中，水平位移为x ＝v 0t竖直位移为y ＝12gt 2落地时：tan θ＝y x联立解得t ＝1 s ，y ＝5 m ．故A 正确，B 错误；落地时速度的竖直分量：v y ＝gt ＝10×1 m/s ＝10 m/s所以落到C 点时重力的瞬时功率为：P ＝mg ·v y ＝70×10×10 W ＝7 000 W ，故C 错误；根据落地时速度方向与水平方向之间的夹角的表达式：tan α＝gt v 0＝2×12gt 2v 0t ＝2·y x ＝2tan θ，可知到C 点时速度与竖直方向的夹角与平抛运动的初速度无关，故D错误．](2016·合肥市二模)如图所示，两个完全相同的小球A、B，在同一高度处以相同大小的初速度v分别水平抛出和竖直向上抛出，下列说法正确的是()A．两小球落地时的速度相同B．两小球落地时，A球重力的瞬时功率较小C．从开始运动至落地，A球重力做功较大D．从开始运动至落地，重力对A小球做功的平均功率较小B[根据机械能守恒定律得，12m v2＋mgh＝12m v′2，两小球落地时速度大小v′是相同的，但两小球的速度方向不同，选项A错误；两小球落地时，A球重力瞬时功率mg v′cos α，B球重力瞬时功率mg v′，A球重力瞬时功率小于B球重力瞬时功率，选项B正确；从开始运动到落地，两球重力做功都是mgh，是相等的，选项C错误；从开始运动到落地，两球重力做功相等，A球下落时间较短，重力对A球做功的平均功率P＝Wt较大，选项D错误．]考向3机车启动问题3．(多选)(2017·揭阳市揭东一中检测)质量为400 kg的赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度a和速度的倒数1v的关系如图5-7所示，则赛车()图5-7 A．速度随时间均匀增大B．加速度随时间均匀增大C．输出功率为160 kWD ．所受阻力大小为1 600 NCD [由图可知，加速度变化，故做变加速直线运动，故A 错误；a -1v 函数方程a ＝400v －4，汽车加速运动，速度增大，加速度减小，故B 错误；对汽车受力分析，受重力、支持力、牵引力和摩擦力，根据牛顿第二定律，有：F －f ＝ma其中：F ＝P v联立得：a ＝P m v －f m结合图线，当物体的速度最大时，加速度为零，故结合图象可以知道，a＝0时，1v ＝0.01 (m·s －1)－1，v ＝100 m/s ，所以最大速度为100 m/s由图象可知：f m ＝4，解得阻力大小为1 600 N当a ＝0时由a ＝P m v －f m .解得：P ＝160 kW ，故C 、D 正确．]考点2 动能定理的应用(对应学生用书第25页)■品真题·感悟高考……………………………………………………………·[考题统计] 五年4考：2016年Ⅰ卷T 25、ⅢT 20 2015年Ⅰ卷T 172013年Ⅱ卷T 24[考情分析]1．本考点命题角度多为应用动能定理解决变力做功及多过程问题，题目综合性较强．2．正确理解动能定理，灵活分析物体的受力特点、运动特点及做功情况是常用方法．3．功的计算过程中，易出现正、负功判断及漏功的现象．4．多过程问题中，要善于挖掘题目中的隐含条件，认清运动过程的衔接点．4．(动能定理求解变力做功)(2015·Ⅰ卷T17)如图5-8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4mg，g为重力加速度的大小．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()【导学号：19624061】图5-8A．W＝12mgR，质点恰好可以到达Q点B．W>12mgR，质点不能到达Q点C．W＝12mgR，质点到达Q点后，继续上升一段距离D．W<12mgR，质点到达Q点后，继续上升一段距离[题眼点拨]①利用N点的压力分析计算N点的速度；②利用圆周运动速度越大压力越大的特点结合对称性分析摩擦力．C[设质点到达N点的速度为v N，在N点质点受到轨道的弹力为F N，则F N－mg＝m v2NR，已知F N＝F′N＝4mg，则质点到达N点的动能为E kN＝12m v2N＝32mgR.质点由开始至N点的过程，由动能定理得mg·2R＋W f＝E kN－0，解得摩擦力做的功为W f＝－12mgR，即克服摩擦力做的功为W＝－W f＝1 2mgR.设从N到Q的过程中克服摩擦力做功为W′，则W′＜W.从N到Q的过程，由动能定理得－mgR－W′＝12m v 2Q－12m v2N，即12mgR－W′＝12m v2Q，故质点到达Q点后速度不为0，质点继续上升一段距离．选项C正确．] 5．(多过程应用动能定理)(2016·Ⅰ卷T25)如图5-9所示，一轻弹簧原长为2R，其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC的底端A处，另一端位于直轨道上B处，弹簧处于自然状态．直轨道与一半径为56R的光滑圆弧轨道相切于C点，AC＝7R，A、B、C、D均在同一竖直平面内．质量为m的小物块P自C点由静止开始下滑，最低到达E点(未画出)，随后P沿轨道被弹回，最高到达F点，AF＝4R.已知P与直轨道间的动摩擦因数μ＝14，重力加速度大小为g.(取sin 37°＝35，cos 37°＝45)图5-9(1)求P第一次运动到B点时速度的大小；(2)求P运动到E点时弹簧的弹性势能；(3)改变物块P的质量，将P推至E点，从静止开始释放．已知P自圆弧轨道的最高点D处水平飞出后，恰好通过G点．G点在C点左下方，与C点水平相距72R、竖直相距R.求P运动到D点时速度的大小和改变后P的质量．[题眼点拨]①“弹簧原长为2R，AC＝7R”说明BC＝5R；②“最低达E点”说明E点速度恰好为零；③“最高到达F点”说明F点速度为零．【解析】(1)根据题意知，B、C之间的距离l为l＝7R－2R ①设P 到达B 点时的速度为v B ，由动能定理得mgl sin θ－μmgl cos θ＝12m v 2B ②式中θ＝37°.联立①②式并由题给条件得v B ＝2gR . ③(2)设BE ＝x .P 到达E 点时速度为零，设此时弹簧的弹性势能为E p .P 由B 点运动到E 点的过程中，由动能定理有mgx sin θ－μmgx cos θ－E p ＝0－12m v 2B ④E 、F 之间的距离l 1为l 1＝4R －2R ＋x ⑤P 到达E 点后反弹，从E 点运动到F 点的过程中，由动能定理有E p －mgl 1sin θ－μmgl 1cos θ＝0⑥联立③④⑤⑥式并由题给条件得x ＝R⑦ E p ＝125mgR . ⑧ (3)设改变后P 的质量为m 1.D 点与G 点的水平距离x 1和竖直距离y 1分别为x 1＝72R －56R sin θ⑨ y 1＝R ＋56R ＋56R cos θ ⑩式中，已应用了过C 点的圆轨道半径与竖直方向夹角仍为θ的事实． 设P 在D 点的速度为v D ，由D 点运动到G 点的时间为t .由平抛运动公式有y 1＝12gt 2⑪ x 1＝v D t⑫联立⑨⑩⑪⑫式得v D ＝355gR ⑬ 设P 在C 点速度的大小为v C .在P 由C 运动到D 的过程中机械能守恒，有12m 1v 2C ＝12m 1v 2D ＋m 1g (56R ＋56R cos θ)⑭ P 由E 点运动到C 点的过程中，同理，由动能定理有E p －m 1g (x ＋5R )sin θ－μm 1g (x ＋5R )cos θ＝12m 1v 2C ⑮联立⑦⑧⑬⑭⑮式得m 1＝13m .⑯【答案】 (1)2gR (2)125mgR(3)355gR 13m在第5题中，若将圆弧轨道和斜面的连接方式调为如图5-10所示，AB 是倾角为θ＝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(可以看作质点)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，物体与轨道AB 间的动摩擦因数为μ.求：(1)物体做往返运动的整个过程中在AB 轨道上通过的总路程；(2)为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D ，释放点P 距B 点的距离至少多大？图5-10【解析】 (1)对整体过程由动能定理得mgR ·cos θ－μmg cos θ·s ＝0所以s ＝R μ.(2)物体刚好到D 点，有mg ＝m v 2D R对全过程由动能定理得mgL ′sin θ－μmg cos θ·L ′－mgR (1＋cos θ)＝12m v 2D 得L ′＝3＋2cos θ2(sin θ－μcos θ)·R ＝(3＋3)R1－3μ. 【答案】 (1)R μ (2)(3＋3)R 1－3μ(多选)(2016·Ⅲ卷·T 20)如图所示，一固定容器的内壁是半径为R 的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m 的质点P .它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W .重力加速度大小为g .设质点P 在最低点时，向心加速度的大小为a ，容器对它的支持力大小为N ，则( )A ．a ＝2(mgR －W )mRB ．a ＝2mgR －WmRC ．N ＝3mgR －2W RD ．N ＝2(mgR －W )R AC [质点P 下滑到最低点的过程中，由动能定理得mgR －W ＝12m v 2，则速度v ＝2(mgR －W )m ，最低点的向心加速度a ＝v 2R ＝2(mgR －W )mR，选项A 正确，选项B 错误；在最低点时，由牛顿第二定律得N －mg ＝ma ，N ＝3mgR －2W R，选项C 正确，选项D 错误．] ■释疑难·类题通法…………………………………………………………………·1．应用动能定理解题的两条线索(1)明确研究对象→进行受力分析→对各力进行做功分析→求出总功；(2)明确研究过程→进行运动过程分析→物体始末状态分析→求出动能状态量→求出动能变化量；最后结合两条线索列出动能定理方程求解．2．应用动能定理解题应注意的3个问题(1)动能定理往往用于单个物体的运动过程，由于不牵扯加速度及时间，比动力学研究方法要简洁．(2)动能定理表达式是一个标量式，在某个方向上应用动能定理是没有依据的．(3)物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的小过程(如加速、减速的过程)，此时可以分段考虑；当所求问题不涉及中间的速度时，也可以对全过程应用动能定理求解．■对考向·高效速练…………………………………………………………………..·考向1动能定理与图象的结合4．(2017·江苏高考)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关系的图线是()【导学号：19624062】C[设斜面倾角为θ，根据动能定理，当小物块沿斜面上升时，有－(mg sin θ＋f)x＝E k－E k0，即E k＝－(f＋mg sin θ)x＋E k0，所以E k与x的函数关系图象为直线，且斜率为负．当小物块沿斜面下滑时根据动能定理有(mg sin θ－f)(x0－x)＝E k－0(x0为小物块到达最高点时的位移)，即E k＝－(mg sin θ－f)x＋(mg sin θ－f)x0所以下滑时E k随x的减小而增大且为直线．综上所述，选项C正确．]泥石流是在雨季由于暴雨、洪水将含有沙石且松软的土质山体经饱和稀释后形成的洪流．泥石流流动的全过程虽然只有很短时间，但由于其高速前进，具有强大的能量，因而破坏性极大．某课题小组对泥石流的威力进行了模拟研究，他们设计了如图甲的模型：在水平地面上放置一个质量为m ＝4 kg的物体，让其在随位移均匀减小的水平推力作用下从静止开始运动，推力F随位移变化如图乙所示，已知物体与地面之间的动摩擦因数为μ＝0.5，g取10 m/s2.则：甲乙(1)物体在运动过程中的最大加速度为多少？(2)在距出发点多远处，物体的速度达到最大？(3)物体在水平面上运动的最大位移是多少？【解析】(1)当推力F最大时，加速度最大，由牛顿第二定律，得：F m －μmg＝ma m可解得：a m＝15 m/s2.(2)由图象可知：F随x变化的函数方程为F＝80－20x速度最大时，合力为0，即F＝μmg所以x＝3 m.(3)位移最大时，末速度一定为0由动能定理可得：W F－μmgx＝0由图象可知，力F做的功为W F＝12F m x m＝12×80×4 J＝160 J所以x＝8 m.【答案】(1)15 m/s2(2)3 m(3)8 m考向2多过程应用动能定理5．(2017·清远市田家炳实验中学一模)用长为l、不可伸长的细线把质量为m的小球悬挂于O点，将小球拉至悬线偏离竖直方向α角后放手，运动t时间后停在最低点．则在时间t内()图5-11A．小球重力做功为mgl(1－cos α)B．空气阻力做功为－mgl cos αC．小球所受合力做功为mgl sin αD．绳拉力做功的功率为mgl(1－cos α)tA[小球从开始运动到停止的过程中，下降的高度为：h＝l(1－cos α)，所以小球的重力做功：W G＝mgh＝mgl(1－cos α)，故A正确．在小球运动的整个过程中，重力和空气阻力对小球做功，根据动能定理得：W G＋W f＝0－0，所以：空气阻力做功W f＝－W G＝－mgl(1－cos α)．故B错误；小球受到的合外力做功等于小球动能的变化，所以：W合＝0－0＝0.故C错误；由于绳子的拉力始终与运动的方向垂直，所以绳子的拉力不做功．绳子的拉力的功率为0.故D错误．](2016·河南豫南九校联盟联考)如图所示，在水平轨道右侧固定半径为R的竖直圆形光滑轨道，水平轨道的PQ段铺设特殊材料，调节其初始长度为L，水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定，弹簧处于自然伸长状态．可视为质点的小物块从轨道右侧A点以初速度v0冲上轨道，通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧，并被弹簧以原速率弹回．已知R＝0.4 m，L＝2.5 m，v0＝6 m/s，物块质量m＝1 kg，与PQ段间的动摩擦因数μ＝0.4，轨道其他部分摩擦不计．取g＝10 m/s2.求：(1)物块第一次经过圆形轨道最高点B时对轨道的压力；(2)物块仍以v0从右侧冲上轨道，调节PQ段的长度L，当L长度是多少时，物块恰能不脱离轨道返回A点继续向右运动．【解析】(1)对物块，第一次从A点运动到B点，由动能定理得－mg·2R＝1 2m v 2B－12m v2在B点，有：N1＋mg＝m v2BR解得：N1＝40 N根据牛顿第三定律知，物块对轨道的压力大小为40 N，方向竖直向上．(2)对物块，从A点到第二次到达B点，由动能定理得，－μmg·2L－mg·2R＝12m v B′2－12m v20在B点，有：mg＝m v B′2R解得：L＝1 m.【答案】(1)40 N方向竖直向上(2)1 m规范练高分| 动能定理的综合应用类问题(对应学生用书第26页)[典题在线](2016·湖南十校联考T25,18分)为了研究过山车的原理，某物理小组提出了下列的设想：取一个与水平方向夹角为θ＝60°，长为L1＝2 3 m的倾斜轨道AB，①通过微小圆弧与长为L2＝32m的水平轨道BC相连，然后在C处设计一个②竖直完整的光滑圆轨道，出口为水平轨道D，如图5-12所示．现将一个小球从距A点高为h＝0.9 m的水平台面上以一定的初速度v0水平弹出，③到A点时速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下．已知④小球与AB和BC间的动摩擦因数均为μ＝33.g取10 m/s2，求：⑤图5-12(1)小球初速度v0的大小；(2)小球滑过C点时的速度v C；(3)要使⑥小球不离开轨道，则竖直圆弧轨道的半径R应该满足什么条件．[信息解读]①长度忽略不计且此处无碰撞和能量损失．②注意小球竖直平面内圆周运动的处理方法．③可在A点分解速度求解v0.④小球在AB和BC上运动时，受摩擦力作用，存在摩擦力做功．⑤由图可知，小球运动是“平抛＋斜面＋圆周”的组合．⑥可在竖直平面内通过圆周最高点或在竖直平面内上升的高度不超过其半径．[考生抽样][阅卷点评]点评内容点评1该生在第(1)(2)步上分析及解析比较规范，能得全分(8分).点评2在第(3)步中，该生对“小球不离开轨道”的理解不全面，只考虑了完整圆周运动的情况，故只能得到5分.【解析】(1)小球做平抛运动到达A点，由平抛运动规律知竖直方向有：v2y＝2gh ①(2分)即：v y＝3 2 m/s ②(1分)因为在A点的速度恰好沿AB方向，21。
专题五 实验五：探究动能定理
知所用交变电源的频率为 50 Hz，问：
图 S5－7
图 S5－8
(1)打 B 点时刻， 小车的瞬时速度 vB＝________ m/s.(结果 保留两位有效数字)
(2)实验中，该小组同学画出小车位移 x 与速度 v 的关系图 象如图 S5－9 所示．根据该图形状，某同学对 W 与 v 的关系做 出的猜想，肯定不正确的是______(填写选项字母代号)． A．W∝v2 B．W∝v 1 C．W∝ v D．W∝v3 图 S5－9
1．(2010 年珠海模拟)某同学为探究恒力做功与物体动能变 化的关系，设计了如下实验，他的操作步骤是： A．连接好实验装置(如图 S5－6 所示)．
图 S5－6 B．将质量为200 g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车．
C．在质量为 10 g、30 g、50 g 的三种钩码中，他挑选了一 个质量为 50 g 的钩码挂在拉线的挂钩 P 上．
(3)本实验中，若钩码下落高度为 来自1 时合外力对小车所做的功为W0 ， 则当钩码下落h2 时 ， 合外力对小车所做的功为
__________(用 h1 、h2、W0 表示)．
解析：(1)本实验中纸带上相邻两点间的时间间隔 T＝0.1 s，
sAC 小车在B 点的瞬时速度等于AC 段的平均速度，vB＝ 2T ＝0.80 m/s. (2)这里的图象是二次函数或幂函数的图象，如果作出的W －v 曲线是一条直线，表明橡皮筋做的功与小车获得的速度的 关系是正比关系，即W∝v；而本题可能是W∝v2、W∝v3. (3)钩码下落的高度等于小车发生的位移，在合外力一定的 情况下，合外力对小车所做的功与钩码下落的高度成正比．
纸带与木块间的拉力．
图 S5－10
图 S5－11 (1)可以判断纸带的__________(填“左”或“右”)端与木
专题五 实验五：探究动能定理
0.2
第 4 次 ______ 0.400
0.2
第 5 次 ______ 0.450
0.2
(4)从理论上讲，橡皮筋做的功Wn和物体速度vn变化的关 系应是 Wn∝______，请你根据表中测定的数据在如图 S5-3 所 示的坐标系中作出相应的图象验证理论的正确性.
图 S5-3
解析：小车先加速后匀速，因为要测量小车最后获得的速 度，也就是最后做匀速运动的速度，故需要用刻度尺测出纸带 上点距均匀的间隔长度，然后除以时间间隔就是小车最后获得 的速度，本实验的原理就是根据橡皮筋条数成倍增加，橡皮筋 对小车做的功成倍增加，因为合力做的功等于小车获得的动能， 故小车获得的动能一定成倍增加，小车获得速度的二次方一定 成倍增加，可画出 W-v2 图象进行验证.
解析：(1)由于挡光条宽度很小，因此将挡光条通过光电门 时的平均速度当作瞬时速度，v1＝Δlt1，v2＝Δlt2.
(2)根据动能的定义式得： 通过光电门 1，系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总 动能为 Ek1＝12(M＋m)Δlt12 通过光电门 2，系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总 动能为 Ek2＝12(M＋m)Δlt22
本实验可从多个角度进行创新，比如可以利用验证牛顿第 二定律的实验装置在平衡好摩擦力后，在满足重物的质量远小 于小车的质量时将重物的重力作为对小车的拉力，此时可选小 车作为研究对象，如果不能满足重物的质量远小于小车的质量， 可将重物和小车整体作为研究对象，此时也可在小车与重物之 间加上一个力传感器测出小车受到的合力，在测量小车的速度 时，可用速度传感器或光电门进行测量，也可借助平抛运动的 特点来测量.
图 S5-8
(1)实验主要步骤如下： ①测量小车和拉力传感器的总质量 m1；把细线的一端固定 在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所 需装置. ②将小车停在 C 点，接通电源，然后释放小车，小车在细 线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过 A、B 时的速度. ③在小车中增加砝码，或减少砝码，重复②的操作.
2020年高三物理二轮复习强基础专题五：动能定理 能量守恒定律(含答案解析)
强基础专题五：动能定理能量守恒定律一、单选题1.如图，两根相同的轻质弹簧，沿足够长的光滑斜面放置，下端固定在斜面底部挡板上，斜面固定不动。
质量不同，形状相同的两物块分别置于两弹簧上端。
现用外力作用在物块上，使两弹簧具有相同的压缩量，若撤去外力后，两物块由静止沿斜面向上弹出并离开弹簧，则从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程，两物块（）A．最大速度相同 B．最大加速度相同C．上升的最大高度不同 D．重力势能的变化量不同2.如图所示，传送带足够长，与水平面间的夹角，并以的速度逆时针匀速转动着，在传送带的A端轻轻地放一个质量为的小物体，若已知物体与传送带之间的动摩擦因数，（）则下列有关说法正确的是（）A．小物体运动1s后，受到的摩擦力大小不适用公式B．小物体运动1s后加速度大小为2 m/s2C．在放上小物体的第1s内，系统产生50J的热量D．在放上小物体的第1s内，至少给系统提供能量70J才能维持传送带匀速转动3.运输人员要把质量为，体积较小的木箱拉上汽车。
现将长为L的木板搭在汽车尾部与地面间，构成一固定斜面，然后把木箱沿斜面拉上汽车。
斜面与水平地面成30o角，拉力与斜面平行。
木箱与斜面间的动摩擦因数为，重力加速度为g。
则将木箱运上汽车，拉力至少做功（）A． B． C． D．4.把质量为m的小球（可看做质点）放在竖直的轻质弹簧上，并把小球下按到A的位置（图甲），如图所示。
迅速松手后，弹簧把小球弹起，球升至最高位置C点（图丙），途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态（图乙）。
已知AB的高度差为h1，BC 的高度差为h2，重力加速度为g，不计空气阻力。
则（）A．小球从A上升到B位置的过程中，动能增大B．小球从A上升到C位置的过程中,机械能一直增大C．小球在图甲中时，弹簧的弹性势能为D．一定有5.如图所示，将质量为的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为。
现将小环从止释放，当小环沿直杆下滑距离也为时（图中B处），下列说法正确的是（重力加速度为g）（）A．小环减少的机械能人于重物增加的机械能B．小环到达B处时，重物上升的高度也C．小环在B处的速度为D．小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于6.如右图甲所示，质量m＝1kg的物块（可视为质点）以v0＝10m/s的初速度从粗糙斜面上的P点沿斜面向上运动到达最高点后，又沿原路返回，其速率随时间变化的图像如图乙所示，已知斜面固定且足够长．且不计空气阻力，取g＝10m/s2．下列说法中正确的是（）A．物块所受的重力与摩擦力之比为3 ：2B．在t＝1s到t＝6s的时间内物块所受重力的平均功为50WC．在t＝6s时物体克服摩擦力做功的功率为20WD．在t＝0到t＝1s时间内机械能的变化量大小与t＝1s到t＝6s时间内机械能变化量大小之比为1 ：57.蹦极是一项既惊险又刺激的运动，深受年轻人的喜爱。
1 专题五 功和功率 动能定理和机械能守恒定律
专题五功和功率动能定理和机械能守恒定律[专题复习定位]1．本专题主要是复习功和功率的分析与计算、动能定理以及力学中的功能关系应用。
2．应用动能定理和力学中的功能关系分析和解决问题。
[学生用书P24]命题点1功和功率1.(2023·高考北京卷，T11)如图所示，一物体在力F作用下沿水平桌面做匀加速直线运动。
已知物体质量为m，加速度大小为a，物体和桌面之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，在物体移动距离为x的过程中()A．摩擦力做功大小与F的方向无关B．合力做功大小与F的方向有关C．F为水平方向时，F做功为μmgxD．F做功的最小值为max解析：选D。
设力F与水平方向的夹角为θ，则摩擦力f＝μ(mg－F sin θ)，摩擦力的功W f＝μ(mg－F sin θ)x，即摩擦力的功与F的方向有关，A错误；合力做的功W＝F合x＝max，可知合力做的功与力F方向无关，B错误；当力F水平时，F＝ma＋μmg，力F做的功W F＝Fx＝(ma＋μmg)x，C错误；因合外力做的功max大小一定，而合外力做的功等于力F与摩擦力f做的功的代数和，而当F sin θ＝mg时，摩擦力f＝0，则此时摩擦力做的功为零，此时力F做的功最小，最小值为max，D正确。
命题视角题目以“在力F作用下物体沿水平桌面做匀加速直线运动”为命题情境，主要考查了功的概念和计算、恒力做功的求解等知识。
方法技巧首先应用牛顿第二定律求力，然后利用功的定义式求功。
2．(2023·高考辽宁卷，T3)如图(a)所示，从高处M点到地面N点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道。
两相同小物块甲、乙同时从M点由静止释放，沿不同轨道滑到N点，其速率v与时间t的关系如图(b)所示。
由图可知，两物块在离开M点后、到达N点前的下滑过程中()A．甲沿Ⅰ下滑且同一时刻甲的动能比乙的大B．甲沿Ⅱ下滑且同一时刻甲的动能比乙的小C．乙沿Ⅰ下滑且乙的重力功率一直不变D．乙沿Ⅱ下滑且乙的重力功率一直增大解析：选B。
(完整版)动能定理
动能定理知识梳理 一、动能（一）动能的表达式1.定义：物体由于运动而具有的能叫做动能.2.公式:E k =mv 2,动能的单位是焦耳. 说明:(1)动能是状态量,物体的运动状态一定,其动能就有确定的值,与物体是否受力无关.(2)动能是标量,且动能恒为正值,动能与物体的速度方向无关.一个物体,不论其速度的方向如何,只要速度的大小相等,该物体具有的动能就相等.(3)像所有的能量一样,动能也是相对的,同一物体,对不同的参考系会有不同的动能.没有特别指明时,都是以地面为参考系相对地面的动能. （二）动能定理1.内容:力在一个过程中对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化.2.表达式:W=E -E ,W 是外力所做的总功,E 、E 分别为初末状态的动能.若初、末速度分别为v 1、v 2,则E =mv 21,E =mv . 3.物理意义:动能定理揭示了外力对物体所做的总功与物体动能变化之间的关系,即外力对物体做的总功,对应着物体动能的变化,变化的大小由做功的多少来度量.动能定理的实质说明了功和能之间的密切关系,即做功的过程是能量转化的过程.利用动能定理来求解变力所做的功通常有以下两种情况： ①如果物体只受到一个变力的作用，那么：W=E k2-E k1.只要求出做功过程中物体的动能变化量ΔE k ，也就等于知道了这个过程中变力所做的功.②如果物体同时受到几个力作用，但是其中只有一个力F 1是变力，其他的力都是恒力，则可以先用恒力做功的公式求出这几个恒力所做的功，然后再运用动能定理来间接求变力做的功：W 1+W 其他=ΔE k .可见应把变力所做的功包括在上述动能定理的方程中. ③注意以下两点：122k 1k 1k 1k 1k 122k 1222a.变力的功只能用表示功的符号W来表示，一般不能用力和位移的乘积来表示.b.变力做功，可借助动能定理求解，动能中的速度有时也可以用分速度来表示.4.理解动能定理（1）力（合力）在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。
（完整版）动能定理
（完整版）动能定理动能定理知识梳理一、动能（一）动能的表达式1.定义：物体由于运动而具有的能叫做动能.2.公式:E k =mv 2,动能的单位是焦耳. 说明:(1)动能是状态量,物体的运动状态一定,其动能就有确定的值,与物体是否受力无关.(2)动能是标量,且动能恒为正值,动能与物体的速度方向无关.一个物体,不论其速度的方向如何,只要速度的大小相等,该物体具有的动能就相等.(3)像所有的能量一样,动能也是相对的,同一物体,对不同的参考系会有不同的动能.没有特别指明时,都是以地面为参考系相对地面的动能. （二）动能定理1.内容:力在一个过程中对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化.2.表达式:W=E -E ,W 是外力所做的总功,E 、E 分别为初末状态的动能.若初、末速度分别为v 1、v 2,则E =mv 21,E =mv . 3.物理意义:动能定理揭示了外力对物体所做的总功与物体动能变化之间的关系,即外力对物体做的总功,对应着物体动能的变化,变化的大小由做功的多少来度量.动能定理的实质说明了功和能之间的密切关系,即做功的过程是能量转化的过程.利用动能定理来求解变力所做的功通常有以下两种情况：①如果物体只受到一个变力的作用，那么：W=E k2-E k1.只要求出做功过程中物体的动能变化量ΔE k ，也就等于知道了这个过程中变力所做的功.②如果物体同时受到几个力作用，但是其中只有一个力F 1是变力，其他的力都是恒力，则可以先用恒力做功的公式求出这几个恒力所做的功，然后再运用动能定理来间接求变力做的功：W 1+W 其他=ΔE k .可见应把变力所做的功包括在上述动能定理的方程中. ③注意以下两点：122k 1k 1k 1k 1k 122k 1222a.变力的功只能用表示功的符号W来表示，一般不能用力和位移的乘积来表示.b.变力做功，可借助动能定理求解，动能中的速度有时也可以用分速度来表示.4.理解动能定理（1）力（合力）在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。
高中物理专题 动能定理的分类应用
专题12 动能定理1、动能定理(1)动能定理的内容及表达式：合外力对物体所做的功等于物体动能的变化.12K K K E E E W -=∆=(2)物理意义动能定理给出了力对物体所做的总功与物体动能变化之间的关系，即外力对物体做的总功，对应着物体动能的变化，变化的多少由做功的多来量度. 2.对动能定理的理解（1）.动能定理的公式是标量式，E k 是状态量，也是相对量，与速度的方向无关.，v 为物体相对于同一参照系的瞬时速度.一般选地面为参考系.（2）.动能定理的研究对象是单一物体，或可看成单一物体的物体系.（3）.动能定理适用于物体做直线运动，也适用于物体做曲线运动；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，既可以是单过程问题，也可以是多过程问题,也可以分段作用.只要求出在作用的过程中各力所做功的总和即可.这些正是动能定理的优越性所在.（4）.若物体运动过程中包含几个不同的过程，应用动能定理时可以分段考虑，也可以将全过程视为一个整体来考虑. 4、动能定理的应用技巧1.一个物体的动能变化ΔE k 与合外力对物体所做的总功具有等量代换关系.若ΔE k ＞0，表示物体的动能增加，其增加量等于合外力对物体所做的正功；若ΔE k ＜0，表示物体的动能减少，其减少量等于合外力对物体所做的负功的绝对值；若ΔE k =0，表示合外力对物体所做的功为0,反之亦然.这种等量代换关系提供了一种计算变力做功的简便方法.2.动能定理中涉及的物理量有F 、x 、m 、v 、W 、E k 等，在处理含有上述物理量的力学问题时，可以考虑使用动能定理.由于只需从力在整个位移内的功和这段位移始、末两状态的动能变化去考察，无需注意其中运动状态变化的细节，又由于动能和功都是标量，无方向性，无论是直线运动还是曲线运动，计算都会特别方便.3.动能定理解题的基本思路图5-3-6(1)选择研究对象，明确它的运动过程.(2)分析研究的受力情况和各个力的做功情况，然后求出合外力的总功. (3)选择初、末状态及参照系. (4)求出初、末状态的动能E k1、E k2.(5)由动能定理列方程及其它必要的方程，进行求解. 【一】应用动能定理处理恒力做功问题 （1）两个分析：运动过程分析和受力分析 （2）明确有那些力做功【例题】人从地面上，以一定的初速度v 0将一个质量为m 的物体竖直向上抛出，上升的最大高度为h ，空中受的空气阻力大小恒力为f ，则人在此过程中对球所做的功为（ A ）A. 2021mv B. fh mgh - C. fh mgh mv -+2021 D.fh mgh + 【变式1】一物体质量为2kg ，以4m/s 的速度在光滑水平面上向左滑行。
高中二轮复习专题05 动能定理、机械能守恒定律、功能关系的应用
专题05 动能定理、机械能守恒定律、功能关系的应用核心要点1、功恒力做功：W=Flcosa合力做功：W合=F合lcosa变力做功：图像法、转换法等2、功率瞬时功率：P=Fvcosa平均功率：P=wt机车启动：P=Fv3、动能定律表达式：W=12mv22−12mv12备考策略1、动能定理（1）应用思路：确定两状态(动能变化)，一过程(各个力做的功)（2）适用条件：直线运动曲线运动均可；恒力变力做功均可；单个过程多个过程均可（3）应用技巧：不涉及加速度、时间和方向问题是使用2、机械能守恒定律（1）守恒条件：在只有重力或弹力做功的物体系统内守恒角度E1=E2（2）表达形式：转化角度△E k=△E p转移角度△E A=-△E p3、功能关系：（1）合力的功等于动能的增量（2）重力的功等于重力势能增量的负值（3）弹力的功等于弹性势能增量的负值（4）电场力的功等于电势能增量的负值（5）除了重力和系统内弹力之外的其他力的功等于机械能的增量考向一动能定理的综合应用1．应用动能定理解题的步骤图解2．应用动能定理的四点提醒(1)动能定理往往用于单个物体的运动过程，由于不涉及加速度及时间，比动力学方法要简捷．(2)动能定理表达式是一个标量式，在某个方向上应用动能定理是没有依据的．(3)物体在某个运动过程中包含几个运动性质不同的小过程(如加速、减速的过程)，对全过程应用动能定理，往往能使问题简化．(4)多过程往复运动问题一般应用动能定理求解．例1(2020·江苏卷·4)如图1所示，一小物块由静止开始沿斜面向下滑动，最后停在水平地面上．斜面和地面平滑连接，且物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数均为常数．该过程中，物块的动能E k与水平位移x关系的图像是()图1解析:由题意可知设斜面倾角为θ,动摩擦因数为μ1,则物块在斜面上下滑水平距离x时根据=E k,整理可得(mgtanθ-μ1mg)x=E k,即在斜面上运动能定理有mgxtan θ-μ1mgcos θxcosθ动时动能与x成线性关系;当小物块在水平面运动时,设水平面的动摩擦因数为μ2,由动能定理有一μ2mg(x一x0)=E k一E k0,其中E0为物块滑到斜面底端时的动能, x0为在斜面底端对应的水平位移,解得E k=E k0一μ2mg(x-x0),即在水平面运动时动能与x也成线性关系;综上分析可知A 项正确。
动能定理专题
动能定理专题一、动能1．定义：物体由于运动而具有的能．2．公式：E k ＝12mv 2. 3．单位：焦耳，1 J ＝1 N ·m ＝1 kg ·m/s 2.4．矢标性：动能是标量，只有正值．二、动能定理1．内容：在一个过程中合外力对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化．2．表达式：W ＝12mv 22－12mv 21.3．物理意义：合外力的功是物体动能变化的量度．4．适用条件(1)动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动．(2)既适用于恒力做功，也适用于变力做功．(3)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．例1．下列关于动能的说法，正确的是( )A ．运动物体所具有的能就是动能B ．物体做匀变速运动，某一时刻速度为v 1，则物体在全过程中的动能都是12mv 21C ．做匀速圆周运动的物体其速度改变而动能不变D ．物体在外力F 作用下做加速运动，当力F 逐渐减小时，其动能也逐渐减小解析：运动的物体除具有动能以外，还具有其他形式的能，A 选项错误．动能是状态量，当速度v 的大小变化时，动能就发生变化，B 选项错误；由于匀速圆周运动中，物体的速度大小不变，因此物体的动能不变，C 选项正确；在物体做加速度逐渐减小的加速运动时，物体的动能仍在变大，D 选项错误；故答案应该选C .答案：C例2．物体做匀速圆周运动时( )A ．速度变化，动能不变B ．速度变化，动能变化C ．速度不变，动能变化D ．速度不变，动能不变解析：速度是矢量，动能是标量，物体做匀速圆周运动时速度的方向随时变化，但大小不变，故速度在变，动能不变，选项A 正确．答案：A例3．人骑自行车下坡，坡长l ＝500 m ，坡高h ＝8 m ，人和车总质量为100 kg ，下坡时初速度为4 m/s ，人不踏车的情况下，到达坡底时车速为10 m/s ，g 取10 m/s 2，则下坡过程中阻力所做的功为( )A ．－4 000 JB ．－3 800 JC ．－5 000 JD ．－4 200 J答案：B例4．人通过滑轮将质量为m 的物体沿粗糙的斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面，物体上升的高度为h ，到达斜面顶端时的速度为v ，如图所示．则在此过程中( )A ．人对物体做的功为mghB ．人对物体做的功小于mghC ．物体所受的重力做功为－mghD ．物体所受的合外力做功为12mv 2 解析：由于重力和滑动摩擦力都做负功，可以判断人对物体做的功大于mgh ，A 、B 错；物体上升高度为h ，克服重力做功为mgh ，即重力做功为－mgh ，C 对；物体沿粗糙的斜面由静止开始做匀加速运动，上升高度h 的过程中，人的拉力F 、物体重力mg 和滑动摩擦力F f 的合力做功等于动能的变化，即W F ＋W G ＋W Ff ＝12mv 2，D 对． 答案：CD例5．如图所示，质量为m 的小球，从离地面H 高处由静止释放，落到地面后继续陷入泥中h 深度而停止，设小球受到空气阻力为F 阻，则下列说法正确的是( )A ．小球落地时动能等于mgHB．小球陷入泥中的过程中克服泥土阻力所做的功小于刚落到地面时的动能C．整个过程中小球克服阻力做的功等于mg(H＋h)D．小球在泥土中受到的平均阻力为mg(1＋H/h)解析：小球下落高度为H的过程中需要克服空气阻力做功，故其落地时的动能为(mg－F阻)H，选项A错误；设小球刚落地时的动能为E k，小球在泥土中运动的过程中克服阻力做功为W1，由动能定理得mgh－W1＝0－E k，解得W1＝mgh＋E k，故选项B错误；若设全过程中小球克服阻力做功为W2，则mg(H ＋h)－W2＝0，解得W2＝mg(H＋h)，故选项C正确；若设小球在泥土中运动时，受到的平均阻力为F阻，则全程由动能定理得mg(H＋h)－F阻H－F阻h＝0，解得F阻＝mg(H＋h)－F阻Hh，故选项D错误．答案：C考点一：对动能定理的理解1．动能定理公式中“＝”的意义等号表明合力做功与物体动能变化的三个关系(1)数量关系：即合外力所做的功与物体动能的变化具有等量代换关系．可以通过计算物体动能的变化，求合力的功，进而求得某一力的功．(2)单位相同：国际单位都是焦耳．(3)因果关系：合外力的功是引起物体动能变化的原因．2．动能定理的特点例1：如图所示，一块长木板B放在光滑的水平面上，在B上放一物体A，现以恒定的外力拉B，由于A、B间摩擦力的作用，A将在B上滑动，以地面为参考系，A、B都向前移动一段距离．在此过程中( )A．外力F做的功等于A和B动能的增量B．B对A的摩擦力所做的功，等于A的动能增量C．A对B的摩擦力所做的功，等于B对A的摩擦力所做的功D．外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和解析：A物体所受的合外力等于B对A的摩擦力，对A物体运用动能定理，则有B对A的摩擦力所做的功等于A的动能的增量，即B对．A对B的摩擦力与B 对A 的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A 在B 上滑动，A 、B 对地的位移不等，故二者做功不等，C 错．对B 应用动能定理，W F －W Ff ＝ΔE kB ，即W F ＝ΔE kB ＋W Ff 就是外力F 对B 做的功，等于B 的动能增量与B 克服摩擦力所做的功之和，D 对．由前述讨论知B 克服摩擦力所做的功与A 的动能增量(等于B 对A 的摩擦力所做的功)不等，故A 错．答案：BD训练1：如图所示，卷扬机的绳索通过定滑轮用力F 拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动．在移动过程中，下列说法正确的是( )A ．F 对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和B ．F 对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和C ．木箱克服重力所做的功等于木箱增加的重力势能D ．F 对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和 解析：木箱在上升过程中，由动能定理可知：W F －mgh －W Ff ＝ΔE k ，故有WF ＝mgh ＋W Ff ＋ΔE k ，由此可知A 、B 错误，D 正确；木箱上升过程中，重力做负功，重力势能增加，木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力势能，C 正确．答案：CD考点二：动能定理的应用例2： (16分)一滑块(可视为质点)经水平轨道AB 进入竖直平面内的四分之一圆弧形轨道BC .已知滑块的质量m ＝0.50 kg ，滑块经过A 点时的速度v A ＝5.0 m/s ，AB 长x ＝4.5 m ，滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.10，圆弧形轨道的半径R ＝0.50 m ，滑块离开C 点后竖直上升的最大高度h ＝0.10 m ．取g ＝10 m/s 2.求：(1)滑块第一次经过B 点时速度的大小；(2)滑块刚刚滑上圆弧形轨道时，对轨道上B 点压力的大小；(3)滑块在从B 运动到C 的过程中克服摩擦力所做的功．解析：(1)滑块由A 到B 的过程中，应用动能定理得：－F f ·x ＝12mv 2B －12mv 2A (3分) 又F f ＝μmg (1分)解得：v B ＝4.0 m/s. (2分)(2)在B 点，滑块开始做圆周运动，由牛顿第二定律可知F N －mg ＝m v 2B R(2分) 解得轨道对滑块的支持力F N ＝21 N(1分)根据牛顿第三定律可知，滑块对轨道上B 点压力的大小也为21 N ． (2分)(3)滑块从B 经过C 上升到最高点的过程中，由动能定理得－mg (R ＋h )－W Ff ′＝0－12mv 2B (3分) 解得滑块克服摩擦力做功 W Ff ′＝1.0 J ．(2分)答案： (1)4.0 m/s (2)21 N (3)1.0 J题后反思:优先考虑应用动能定理的问题(1)不涉及加速度、时间的问题．(2)有多个物理过程且不需要研究整个过程中的中间状态的问题．(3)变力做功的问题．训练2：如图所示，装置ABCDE 固定在水平地面上，AB 段为倾角θ＝53°的斜面，BC 段为半径R ＝2 m 的圆弧轨道，两者相切于B 点，A 点离地面的高度为H ＝4 m ．一质量为m ＝1 kg 的小球从A 点由静止释放后沿着斜面AB 下滑，当进入圆弧轨道BC 时，由于BC 段是用特殊材料制成的，导致小球在BC 段运动的速率保持不变．最后，小球从最低点C 水平抛出，落地速率为v ＝7 m/s.已知小球与斜面AB 之间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度g 取10 m/s 2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，不计空气阻力，求：(1)小球从B 点运动到C 点克服阻力所做的功．(2)B 点到水平地面的高度．解析：(1)设小球从B 到C 克服阻力做功为W BC .由动能定理，得mgR (1－cos θ)－W BC ＝0.代入数据，解得W BC ＝8 J.(2)设小球在AB 段克服阻力做功为W AB ，B 点到地面高度为h ，则W AB ＝μmg AB cos θ，而AB ＝H －hsin θ.对于小球从A 点落地的整个过程，由动能定得，得mgH －W AB －W BC ＝12mv 2， 联立，解得h ＝2 m.答案： (1)8 J (2)2 m考点三：动能定理与图象结合的问题动能定理与图象结合问题的分析方法(1)首先看清楚所给图象的种类(如v －t 图象还是F －x 图象、E k －x 图象等)(2)挖掘图象的隐含条件——求出所需要的物理量，如由v －t 图象所包围的“面积”求位移，由F －x 图象所包围的“面积”求功等．(3)再分析还有哪些力做功，根据动能定理列方程，可求出相应的物理量． 例3：如图甲所示，一条轻质弹簧左端固定在竖直墙面上，右端放一个可视为质点的小物块，小物块的质量为m ＝1.0 kg ，当弹簧处于原长时，小物块静止于O 点．现对小物块施加一个外力F ，使它缓慢移动，将弹簧压缩至A 点时，压缩量为x ＝0.1 m ，在这一过程中，所用外力F 与压缩量的关系如图乙所示．然后撤去F 释放小物块，让小物块沿桌面运动，已知O 点至桌面B 点的距离为L ＝2x ，水平桌面的高度为h ＝5.0 m ，计算时，可认为滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力(g 取10 m/s 2)．求：(1)在压缩弹簧过程中，弹簧存贮的最大弹性势能；(2)小物块到达桌边B 点时速度的大小；(3)小物块落地点与桌边B 点的水平距离．解析：(1)取向左为正方向，从F －x 图中可以看出，小物块与桌面间的滑动摩擦力大小为F f ＝1.0 N ，方向为负方向在压缩过程中，摩擦力做功为W Ff ＝－F f ·x ＝－0.1 J由图线与x 轴所围面积可得外力做功为W F ＝1.0＋47.02×0.1 J ＝2.4 J. 所以弹簧存贮的最大弹性势能为E p ＝WF ＋W Ff ＝2.3 J.(2)从A 点开始到B 点的过程中，由于L ＝2x ，摩擦力做功为W Ff ′＝－F f ·3x ＝－0.3 J对小物块用动能定理有E p ＋W Ff ′＝12mv 2B解得v B ＝2 m/s.(3)小物块从B 点开始做平抛运动h ＝12gt 2 下落时间t ＝1 s水平距离s ＝v B t ＝2 m.答案： (1)2.3 J (2)2 m/s (3)2 m例4：质量m ＝1 kg 的物体，在与物体初速度方向相同的水平拉力的作用下，沿水平面运动过程中动能—位移的图象如图所示．在位移为4 m 时撤去F ，物块仅在摩擦力的作用下运动．求：(g 取10 m/s 2)(1)物体的初速度多大？(2)物体和平面间的动摩擦因数多大？(3)拉力F 的大小．解析：(1)从图线可知初动能为2 J ，E k0＝12mv 2＝2 J ， v ＝2 m/s.(2)在位移4 m 处物体的动能为10 J ，在位移8 m 处物体的动能为零，这段过程中物体克服摩擦力做功设摩擦力为F f ，则－F f x 2＝0－10 JF f＝104N＝2.5 N因F f＝μmg故μ＝F fmg＝2.510＝0.25.(3)物体从开始到移动4 m这段过程中，受拉力F和摩擦力F f的作用，合力为F－F f，根据动能定理有(F－F f)·x1＝ΔE k故得F＝ΔE kx1＋F f＝(2＋2.5) N＝4.5 N.答案：(1)2 m/s (2)0.25 (3)4.5 NWelcome To Download !!!欢迎您的下载，资料仅供参考！。
高考总复习(微课课件)专题：动能定理动能定理及其应用(五)
【例1】已知一只小球从离水平地面高H处自由下落，与水平面碰撞过 程没有动能损失．在空中运动过程中所受空气阻力大小始终是重力的 0.2倍，求： （1）小球第一次与地面碰撞后反跳的最大高度是多高？
已知一只小球从离水平地面高H处自由下落，与水平面碰撞过程没有 动能损失．在空中运动过程中所受空气阻力大小始终是重力的0.2倍， 求： （2）由于空气阻力的作用，小球最终将停止在水平面上，小球在空中 运动的总路程是多少？
⑵撤力后到物体继续上滑的距离。
⑶物体返回到斜面底端的速度大小。
小结
多过程问题的关键是要把物理过程搞清楚，每一段受 力情况，各个力做功情况搞清楚，可以分阶段处理，有时 候也可以全程考虑！
【答案】（2）5H
【例2】如图所示，斜面足够长，其倾角为α，质量为m的滑块，距挡 板P为S0，以初速度v0沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ， 滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力，若滑块每次与挡板 相碰均无机械能损失，求滑块在斜面上经过的总路程为多少？
V0
Pα
【例3】在倾角θ=37°的足够长的固定斜面底端有一质量m=1.0kg的 物体。物体与斜面间摩擦因数μ=0.25，现用拉力大小为F=10.0N， 方向平行斜面向上的力将物体由静止开始沿斜面向上拉动。6，g取10m/s2）： ⑴撤力时物体的速度大小。 ⑵撤力后到物体继续上滑的距离。 ⑶物体返回到斜面底端的速度大小。
【答案】（1）8m/s
【例3】在倾角θ=37°的足够长的固定斜面底端有一 质量m=1.0kg的物体。物体与斜面间摩擦因数μ=0.25， 现用拉力大小为F=10.0N，方向平行斜面向上的力将 物体由静止开始沿斜面向上拉动。上滑距离 s=16.0m 撤去拉力，求（sinθ=0.6，g取10m/s2）： ⑴撤力时物体的速度大小。
专题五 动能定理
专题五：动能定理、机械能守恒、功能关系动能定理1.关系式2.做题一般顺序：机械能守恒功能关系1．（15分）图示为一固定在水平地面上的轨道ABC，AB与水平面间的夹角为θ=37°，BC水平.一小物体（可视为质点）放在A处，小物块与轨道AB间的动摩擦因数为u1=0.25，与轨道BC间的动摩擦因数u2=0.20.现在给小物体一个沿斜面向下的初速度v0=2m/s，小物体经过B处时无机械能损失，小物体最后停留在B点右侧4m处的C点（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）.求：（1）小物体在AB面上运动时的加速度大小a；（2）小物体到达B处时的速度大小v；(3)在B点时重力的瞬时功率；（4）斜面AB的长为L.2．（16分）一滑块经水平轨道AB，进入竖直平面内的四分之一圆弧轨道BC。
已知滑块的质量m=0.6kg，在A 点的速度v A=8m/s，AB长x=5m，滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15，圆弧轨道的半径R=2m，滑块离开C点后竖直上升h=0.2m，取g=10m/s2。
（不计空气阻力）求：（1）滑块经过B点时速度的大小；（2）滑块冲到圆弧轨道最低点B时对轨道的压力；（3）滑块在圆弧轨道BC段克服摩擦力所做的功。
3．如图所示，倾角为37°的粗糙斜面AB底端与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BC平滑相连，O为轨道圆心，BC为圆轨道直径且处于竖直方向，A、C两点等高。
质量m=1kg的滑块从A点由静止开始下滑，恰能滑到与O 等高的D点，（g取10m/s2，sin37º=0.6，cos37º=0.8）（1）求滑块与斜面间的动摩擦因数μ。
（2）若使滑块能到达C点，求滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v0的最小值。
（3）若滑块离开A处的速度大小为m/s，求滑块从C点飞出至落到斜面上的时间t。
4．A、B两个木块叠放在竖直轻弹簧上，如图所示，已知m A＝m B＝1kg，轻弹簧的劲度系数为100N/m.若在木块A上作用一个竖直向上的力F，使木块A由静止开始以2m/s2的加速度竖直向上做匀加速运动．取g＝10m/s2.求：（1）使木块A竖直向上做匀加速运动的过程中，力F 的最大值是多少？（2）若木块A竖直向上做匀加速运动，直到A、B分离的过程中，弹簧的弹性势能减小了1.28J，则在这个过程中，力F对木块做的功是多少？5．（10分）如图所示，一根长为1.8m，可绕O轴在竖直平面内无摩擦转动的细杆AB，两端分别固定质量1kg 相等的两个球，已知OB=0.6m。
动能定理教资
动能定理教资
料
①动能定理概述：
动能定理（即能量守恒定理）是物理学中最基本的定理之一，指的是物体在受到外力作用时，它的总动能（即机械能）是不变的。
即：在任一时刻，物体的总动能是不变的，它的变化等于外力对物体作用的功。
②动能定理的数学表达：
动能定理的数学表达式为：
ΔE=W
其中，ΔE表示物体的总动能的变化量，W表示外力对物体作用的功。
③动能定理的应用：
1、动能定理可以用来计算质点在受到外力作用时的动能变化量，从而可以推导出质点运动的规律；
2、动能定理可以用来推导物体在受到外力作用时的动能变化量，从而可以推导出物体运动的规律；
3、动能定理也可以用来计算物体在受到外力作用时的动能变化量，从而可以推导出物体运动的规律。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
考点五：机车启动类问题
一、对P=FV 的理解
1、当P 一定时：
2、当F 一定时：
3、当V 一定时：
二、机车启动的两种方式： 建立模型：
恒定功率启动 恒定加速度启动 基本方程
过程
分析
运动性质
转折点
各量
变化
图像
最大速度
位移时
间方程
匀加速运动最
大速度与时间
例1、汽车在平直公路上以速度v 0匀速行驶，发动机功率为P ，牵引力为F o ，t 1时刻，司机减小
了油门，使汽车的功率立即减小一半，
并保持该功率继续行驶，到t 2时刻，汽
车又恢复了匀速直线运动。
能正确表示
这一过程中汽车牵引力F 和速度v 随时
间t 变化的图象是（ ）
例2、质量为m =4×103 kg 的汽车发动机的额定功率P 0=40×103 W ，汽车从静止开始，以a =0.5 m/s 2的加速度做匀加速直线运动，所受阻力恒为F f =2×103 N ，求：
（1）汽车匀加速运动所用的时间t ？汽车可达的最大速度v m ？
（2）汽车速度为2v m /3时的加速度a ′？汽车运动40s 的位移？
考点六：动能定理和功能关系
一、知识点拨
1、动能定理: 适用条件：
重要提示：思维误区提示：
2、功能关系：
（1）、合外力做功是动能变化的量度：
（2）、重力做功与重力势能变化的关系：
（3）、弹簧弹力做功与弹性势能变化的关系：
（4）、一对相互作用的滑动摩擦力做功与内能变化的关系：
（5）、只有重力和弹力做功与机械能变化的关系：
（6）、其它力（除弹力和重力以外）做功与机械能变化的关系
3、求变化量的方法
（1）动能变化量：（2）势能变化量（3）机械能变化量
4、动能定理的
解题步骤：
二、题型分析
1.活用动能定理巧求变力做功
2．活用动能定理巧求多过程问题
例1、如图2所示，在一个固定盒子里有一个质量为m的滑块，它与盒子底面摩擦系数
为μ，开始滑块在盒子中央以足够大的初速度v0向右运动，与盒子两壁碰撞若干次后速度减为零，若盒子长为L，滑块与盒壁碰撞没有能量损失，求整个过程中物体与两壁碰撞的次数。
3.活用动能定理巧求多物体系问题
例2、如图所示，在水平桌面的边角处有一轻质光滑的定滑轮K ，一条不可伸长的轻
绳绕过K 分别与物块A 、B 相连，A 、B 的质量分别为m A 、m B ，开始时系统处于静止状
态，现用一水平恒力F 拉物块A ，使物块B 上升。
已知当B 上升距离为h 时，B 的速度为
v ，求此过程中物块A 克服摩擦力所做的功。
（重力加速度为g ）
4.活用动能定理巧求物体加速度。
例3、如图4所示，两个物体的质量分别为m 1、m 2，m 1＞m 2/2，滑轮和细线的质量不计，细
线不可伸长，不计滑轮转轴处的摩擦，开始用手托着m 1，求放手后两个物体的加速度分别是多
大？
5．活用动能定理巧求解变质量问题
例4、如图长为l 的均质链条，部分置于水平面上，另一部分自然下垂，已知链条与水平
面间静摩擦系数为μ0，滑动摩擦系数为μ。
求：（1）满足什么条件时，链条将开始滑动？
（2）若下垂部分长度为b 时，链条自静止开始滑动，当链条末端刚刚滑离桌面时，其速度等于多少？
6.活用动能定理巧求机械能守恒问题。
7.功能关系考察
例5、如图，卷扬机的绳索通过定滑轮用力F 拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加
速向上 移动。
在移动过程中，下列说法正确的是（ ）
A ．F 对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和
B ．F 对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和
C ．木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力势能
D ．F 对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和 8.活用动能定理巧求浮力问题
例6、如图所示，质量分别为M 和m 的物块A 和B ，浮于某液体中，现将B 物块
突然拿掉，A 物块向上运动到最高处时，其底面恰与液面相齐（不计水的阻力），求M m :?
F
考点七：机械能守恒定律及应用
一、重难点点拨：
两类力做功的特点：
表达式：（1）守恒观：（2）转化观：（3）转移观：
判断机械能守恒的方法：
（1）条件分析法：
（2）能量转化分析法：
（3）增减情况分析法：
应用技巧：
二、实例分析
例1、(多选)如图所示，下列关于机械能是
否守恒的判断正确的是()
A．甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，A机械能守恒
B．乙图中，A置于光滑水平面，物体B沿光滑斜面下滑，物体B机械能守恒
C．丙图中，不计任何阻力和定滑轮质量时A加速下落，B加速上升过程中，A、B系统机械能守恒
D．丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能守恒
例2、(多选)如图所示，用轻弹簧相连的物块A和B放在光滑的水平面上，物块A紧靠竖直墙壁，一颗子弹沿水平方向射入物块B后留在其中，由子弹、弹簧和A、B所组成的系统在下列
依次进行的过程中，机械能守恒的是()
A．子弹射入物块B的过程
B．物块B带着子弹向左运动，直到弹簧压缩量最大的过程
C．弹簧推着带子弹的物块B向右运动，直到弹簧恢复原长的过程
D．带着子弹的物块B因惯性继续向右运动，直到弹簧伸长量达最大的过程
例3、(多选)如图所示,质量为m的小球穿在半径为R的光滑圆环上,可以沿圆环自由滑动,
连接小球的轻质弹簧另一端固定在圆环的最高点。
现将小球从圆环的水平直径右端B点静
止释放,此时弹簧处于自然长度。
当小球运动至圆环最低点C时速度为v,此时小球与圆环
之间没有弹力。
运动过程中弹簧始终处在弹性限度内,则下面判断正确的是( )
A.小球在B点的加速度大小为g,方向竖直向下
B.该过程中小球的机械能守恒
C.在C点弹簧的弹性势能等于mgR-错误！未找到引用源。
mv2
D.该过程中小球重力做的功等于其动
能的增量
例4、如图所示,长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架,在A处固定质量为2m的小
球,B处固定质量为m的小球,支架悬挂在O点,可绕过O点并与支架所在平面相垂直的固
定轴转动,开始时OB与地面相垂直。
放手后支架开始运动,在不计任何阻力的情况下,下
列说法不正确的是( )
A.A处小球到达最低点时速度为0
B.A处小球机械能的减少量等于B处小球机械能的增加量
C.B处小球向左摆动所能到达的最高位置应高于A处小球开始运动时的高度
D.当支架从左向右回摆时,A处小球能回到起始高度
例5、如图所示，物体A的质量为M，圆环B的质量为m，通过绳子连结在一起，圆环套在光滑的竖直杆上，开始时连接圆环的绳子处于水平，长度l＝4 m，现从静止释放圆环。
不计定滑轮和空气的
阻力，取g＝10 m/s2，求：
(1)若圆环恰能下降h＝3 m，A和B的质量应满足什么关系？
(2)若圆环下降h＝3 m时的速度v＝5 m/s，则A和B的质量有何关系？
(3)不管A和B的质量为多大，圆环下降h＝3 m时的速度不可能超过多大？
例6、如图所示,固定的粗糙弧形轨道下端B点水平,上端A与B点的高度差为h1=0.3m,倾斜传送带与水平方向的夹角为θ=37°,传送带的上端C点到B点的高度差为h2=0.1125m(传送带传动轮的大小可忽略不计)。
一质量为m=1kg的滑块(可看作质点)从轨道的A点由静止滑下,然后从B点抛出,恰好以
平行于传送带的速度从C点落到传送带上,传送带逆时针传动,速度大小为
v=0.5m/s,滑块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.8,且传送带足够长,滑块运动过
程中空气阻力忽略不计,g=10m/s2,试求:
(1)滑块运动至C点时的速度v C大小;
(2)滑块由A到B运动过程中克服摩擦力做的功W f;
(3)滑块在传送带上运动时与传送带摩擦产生的热量Q。