(北京专用)2019版高考物理一轮复习第六章机械能第2讲动能定理及其应用课件
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2 W= m -EkA vB
1 2
解得在A点的动能EkA=25 J
1 2 (3)由于 m v A =25 J 2
木块在A点的速度vA=5 m/s
v A vB 因此从A到B的平均速度 =4 m/s v = 2
s AB 因此从A运动到B的时间t1= =1 s v
因此总的运动时间t=t1+t2=1.5 s
态”。“一个过程”即要分析过程中力及力做功的正负;“两个状态” 是对应这个过程的初、末状态的动能,而这个过程可以是单个过程,也 可以是多个过程。 【情景素材· 教师备用】
1-1 物体在合外力作用下做直线运动的v-t图像如图所示。下列表述
正确的是 ( A )
A.在0~1 s内,合外力做正功 B.在0~2 s内,合外力总是做负功 C.在1~2 s内,合外力不做功 D.在0~3 s内,合外力总是做正功
(2)木块在A点时的动能;
(3)木块运动的总时间。 答案 (1)-16 J (2)25 J (3)1.5 s
解析 (1)滑动摩擦力对木块做功W=-μmgs=-0.20×20×4.0 J=-16 J
(2)从B到C过程中,木块做平抛运动
2 t2 h= g
1 2
sBC=vBt2
从A到B过程中,根据动能定理
1.(多选)质量不等,但有相同动能的两个物体,在动摩擦因数相同的水平 地面上滑行,直至停止,则 ( BD ) A.质量大的物体滑行的距离大
B.质量小的物体滑行的距离大
C.它们滑行的距离一样大 D.它们克服摩擦力所做的功一样多 答案 BD 由动能定理可得-Ffx=0-Ek,即μmgx=Ek,由于动能相同,动摩 擦因数相同,故质量小的滑行距离大,它们克服摩擦力所做的功都等于 Ek。
2.一个25 kg的小孩从高度为 3.0 m 的滑梯顶端由静止开始滑下,滑到底
端时的速度为 2.0 m/s。取g=10 m/s2,关于力对小孩做的功,以下结果正 确的是 ( A ) A.合外力做功50 J C.重力做功500 J B.阻力做功500 J D.支持力做功50 J
1 2
答案 A 由动能定理知合外力做的功等于小孩动能的变化,ΔEk= mv2 = ×25×2.02 J=50 J,A选项正确。重力做功WG=mgh=25×10×3.0 J=750 J, C选项错误。支持力的方向与小孩的运动方向垂直,不做功,D选项错 误。阻力做功W阻=W合-WG=(50-750) J=-700 J,B选项错误。
答案 A 根据动能定理,合外力做的功等于物体动能的变化量,0~1 s
2.应用动能定理解题的基本思路
(1)选取研究对象,明确它的运动过程; (2)分析研究对象的受力情况和各个力做功情况,然后求各个力做功的 代数和; (3)明确研究对象在始、末状态的动能Ek1、Ek2; (4)列出动能定理方程进行计算或讨论。
3.利用动能定理解题的基本思路可概括为八个字:“一个过程,两个状
1
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,Wf1=fx1;(2v)2-v2=2ax2,Wf2=fx2,解得W1∶W2=1∶3。
4.如图所示,ABCD是一条长轨道,其中AB段是倾角为θ的斜面,CD段是水
平的,BC是与AB和DC都相切的一小段圆弧,其长度可忽略不计。一质 量为m的小滑块在A点从静止状态释放,沿轨道滑下,最后停在D点,A点 和D点的位置如图所示。现用一沿着轨道方向的力推滑块,将它缓慢地 由D点推回A点时停下。滑块与轨道间的动摩擦因数为μ,推力对滑块做 的功为 ( B )
动能的变化 。
2 v2 v12 2.表达式:W= m - m 。
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3.物理意义:② 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③ 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④ 不同时作用 。
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3.在水平恒力作用下,物体沿粗糙水平地面运动,在物体的速度由0增为v
的过程中,恒力做功W1,在物体的速度由v增为2v的过程中,恒力做功W2, 则W1∶W2为 ( C ) A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.因为有摩擦力做功而无法确定 答案 C 由动能定理,有W1-Wf1= mv2-0,W2-Wf2= m(2v)2- mv2;又v2=2ax
A. mgh C. μmgh cot θ
答案 B 滑块从A滑到D时,重力做功mgh,摩擦力做功Wf,滑块初末态
动能均为零,故 mgh+Wf=0 滑块从D被推到A的过程中,推力做功WF,重力做功-mgh,摩擦力做功Wf, 物块初末态动能为零,即: WF-mgh+Wf=0 解得WF=2mgh
5.如图所示,质量为2.0 kg的木块放在水平桌面上的A点,受到一瞬时冲 量后以某一速度在桌面上沿直线向右运动,运动到桌边B点后水平滑出 落在水平地面C点。已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.20,桌面距离 水平地面的高度为1.25 m,A、B两点间的距离为4.0 m,B、C两点间的水 平距离为1.5 m,g=10 m/s2。不计空气阻力,求: (1)滑动摩擦力对木块做的功是多少;
第2讲
动能定理及其应用
知识梳理
一、动能
1.定义:物体由于① 运动 而具有的能叫动能。 2.公式:Ek=②
1 2 mv2
。
3.单位:③ 焦耳 ,1 J=1 N· m=1 kg· m2/s2。 4.矢标性:动能是④ 标量 ,只有正值。
5.状态量:动能是状态量,因为v是瞬时速度。
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①
深化拓展
考点一 考点二 动能定理的理解和基本应用 用动能定理解决多过程问题
考点三
用动能定理分析变力做功的问题
深化拓展
考点一 动能定理的理解和基本应用
1.动能定理公式中等号的意义
数量关系 即合力所做的功与物体动能的变化量具有等量代换关系。可以通过 计算物体动能的变化量,求合力的功,进而求得某一力的功 单位相同 因果关系 国际单位都是焦耳 合外力做功是物体动能变化的原因
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解得在A点的动能EkA=25 J
1 2 (3)由于 m v A =25 J 2
木块在A点的速度vA=5 m/s
v A vB 因此从A到B的平均速度 =4 m/s v = 2
s AB 因此从A运动到B的时间t1= =1 s v
因此总的运动时间t=t1+t2=1.5 s
态”。“一个过程”即要分析过程中力及力做功的正负;“两个状态” 是对应这个过程的初、末状态的动能,而这个过程可以是单个过程,也 可以是多个过程。 【情景素材· 教师备用】
1-1 物体在合外力作用下做直线运动的v-t图像如图所示。下列表述
正确的是 ( A )
A.在0~1 s内,合外力做正功 B.在0~2 s内,合外力总是做负功 C.在1~2 s内,合外力不做功 D.在0~3 s内,合外力总是做正功
(2)木块在A点时的动能;
(3)木块运动的总时间。 答案 (1)-16 J (2)25 J (3)1.5 s
解析 (1)滑动摩擦力对木块做功W=-μmgs=-0.20×20×4.0 J=-16 J
(2)从B到C过程中,木块做平抛运动
2 t2 h= g
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sBC=vBt2
从A到B过程中,根据动能定理
1.(多选)质量不等,但有相同动能的两个物体,在动摩擦因数相同的水平 地面上滑行,直至停止,则 ( BD ) A.质量大的物体滑行的距离大
B.质量小的物体滑行的距离大
C.它们滑行的距离一样大 D.它们克服摩擦力所做的功一样多 答案 BD 由动能定理可得-Ffx=0-Ek,即μmgx=Ek,由于动能相同,动摩 擦因数相同,故质量小的滑行距离大,它们克服摩擦力所做的功都等于 Ek。
2.一个25 kg的小孩从高度为 3.0 m 的滑梯顶端由静止开始滑下,滑到底
端时的速度为 2.0 m/s。取g=10 m/s2,关于力对小孩做的功,以下结果正 确的是 ( A ) A.合外力做功50 J C.重力做功500 J B.阻力做功500 J D.支持力做功50 J
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答案 A 由动能定理知合外力做的功等于小孩动能的变化,ΔEk= mv2 = ×25×2.02 J=50 J,A选项正确。重力做功WG=mgh=25×10×3.0 J=750 J, C选项错误。支持力的方向与小孩的运动方向垂直,不做功,D选项错 误。阻力做功W阻=W合-WG=(50-750) J=-700 J,B选项错误。
答案 A 根据动能定理,合外力做的功等于物体动能的变化量,0~1 s
2.应用动能定理解题的基本思路
(1)选取研究对象,明确它的运动过程; (2)分析研究对象的受力情况和各个力做功情况,然后求各个力做功的 代数和; (3)明确研究对象在始、末状态的动能Ek1、Ek2; (4)列出动能定理方程进行计算或讨论。
3.利用动能定理解题的基本思路可概括为八个字:“一个过程,两个状
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1 2
1 2
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,Wf1=fx1;(2v)2-v2=2ax2,Wf2=fx2,解得W1∶W2=1∶3。
4.如图所示,ABCD是一条长轨道,其中AB段是倾角为θ的斜面,CD段是水
平的,BC是与AB和DC都相切的一小段圆弧,其长度可忽略不计。一质 量为m的小滑块在A点从静止状态释放,沿轨道滑下,最后停在D点,A点 和D点的位置如图所示。现用一沿着轨道方向的力推滑块,将它缓慢地 由D点推回A点时停下。滑块与轨道间的动摩擦因数为μ,推力对滑块做 的功为 ( B )
动能的变化 。
2 v2 v12 2.表达式:W= m - m 。
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3.物理意义:② 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③ 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④ 不同时作用 。
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3.在水平恒力作用下,物体沿粗糙水平地面运动,在物体的速度由0增为v
的过程中,恒力做功W1,在物体的速度由v增为2v的过程中,恒力做功W2, 则W1∶W2为 ( C ) A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.因为有摩擦力做功而无法确定 答案 C 由动能定理,有W1-Wf1= mv2-0,W2-Wf2= m(2v)2- mv2;又v2=2ax
A. mgh C. μmgh cot θ
答案 B 滑块从A滑到D时,重力做功mgh,摩擦力做功Wf,滑块初末态
动能均为零,故 mgh+Wf=0 滑块从D被推到A的过程中,推力做功WF,重力做功-mgh,摩擦力做功Wf, 物块初末态动能为零,即: WF-mgh+Wf=0 解得WF=2mgh
5.如图所示,质量为2.0 kg的木块放在水平桌面上的A点,受到一瞬时冲 量后以某一速度在桌面上沿直线向右运动,运动到桌边B点后水平滑出 落在水平地面C点。已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.20,桌面距离 水平地面的高度为1.25 m,A、B两点间的距离为4.0 m,B、C两点间的水 平距离为1.5 m,g=10 m/s2。不计空气阻力,求: (1)滑动摩擦力对木块做的功是多少;
第2讲
动能定理及其应用
知识梳理
一、动能
1.定义:物体由于① 运动 而具有的能叫动能。 2.公式:Ek=②
1 2 mv2
。
3.单位:③ 焦耳 ,1 J=1 N· m=1 kg· m2/s2。 4.矢标性:动能是④ 标量 ,只有正值。
5.状态量:动能是状态量,因为v是瞬时速度。
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①
深化拓展
考点一 考点二 动能定理的理解和基本应用 用动能定理解决多过程问题
考点三
用动能定理分析变力做功的问题
深化拓展
考点一 动能定理的理解和基本应用
1.动能定理公式中等号的意义
数量关系 即合力所做的功与物体动能的变化量具有等量代换关系。可以通过 计算物体动能的变化量,求合力的功,进而求得某一力的功 单位相同 因果关系 国际单位都是焦耳 合外力做功是物体动能变化的原因