高考物理总复习 5.第2讲 动能定理及其应用

答案：A
答案：AD
7．一个质量为50 kg的人乘坐电梯，由静止开始上升，整个过程中 电梯对人做功的功率随时间变化的P t图像如图所示，其中电梯在0～ 2 s做匀加速直线运动，2～5 s做匀速直线运动，5～9 s做匀减速直线 运动，g取10 m/s2，则以下说法错误的是( )
A．前2 s内电梯对人的支持力为550 N B．在2～5 s内电梯的速度为2 m/s C．电梯加速阶段的加速度为1 m/s2 D．电梯加速运动过程中对人所做的功大于减速阶段对人所做的功
命题分析
试题情境
属于综合性题目，以“拍篮球”为素材创设学习探索 问题情境
必备知识 考查功、动能定理、牛顿第二定律等知识
关键能力
考查理解能力、推理能力．应清晰力对篮球做功，篮 球的加速度及能量发生变化
学科素养
考查运动与相互作用观念、能量观念、科学思维．要 求考生综合运用动力学观点和能量观点解决问题
【跟进训练】
单位关系
国际单位都是焦耳
因果关系 合力做的功是物体动能变化的原因
【跟进训练】 1.物体做自由落体运动，其动能Ek随运动时间t的关系图线可能是 ()
答案：C
2．随着高铁时代的到来，人们出行也是越来越方便，高铁列车在启 动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动．在启动阶段，列 车的动能( )
A．与它所经历的时间成正比 B．与它的位移成正比 C.与它的速度成正比 D．与它的加速度成正比
答案：B
3．一个物体在相互垂直的两个力F1、F2的作用下，从静止开始沿光 滑水平面运动一段距离，运动过程中F1对物体做功－6 J，F2对物体做 功8 J，则物体获得的动能为( )
A．－10 J
B．2 J
C．10 J
D．14 J
Байду номын сангаас
答案：B
1．思路：
考点二 动能定理的应用
2．注意：
方法的选择
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
考点三 动能定理与图像问题的结合数形结合法——核心素养提升 解决物理图像问题的基本步骤 (1)观察题目给出的图像，弄清横坐标、纵坐标所对应的物理量及图 线所表示的物理意义； (2)根据物理规律推导出横坐标与纵坐标所对应的物理量间的函数关 系式； (3)将推导出的物理规律与数学上与之相对应的标准函数关系式相对 比，找出图线的斜率、截距、交点的物理意义，弄清图线与坐标轴围 成的面积所表示的物理意义，进而分析解答问题，或者利用函数图线 上的特殊值代入函数关系式求物理量．
答案：D
(1)小朋友在下滑过程中，重力做功600 J．( √ ) (2)小朋友在斜面上滑下的过程中克服摩擦力做的功为440 J．( √ ) (3)小朋友滑到斜面底端时的动能为160 J．( √ ) (4)小朋友在斜面上滑下的过程中合外力做功为0.( × ) (5)为使小朋友不滑出水平地垫，地垫的长度至少为1.6 m．( √ ) (6)在斜面、水平面整个运动过程中合外力对小朋友做功为0.( √ )
答案：C
角度2 用动能定理求解直线运动问题 例2 [2021·全国乙卷，24]一篮球质量为m＝0.60 kg，一运动员使其从 距地面高度为h1＝1.8 m处由静止自由落下，反弹高度为h2＝1.2 m.若 使篮球从距地面h3＝1.5 m的高度由静止下落，并在开始下落的同时向 下拍球、球落地后反弹的高度也为1.5 m．假设运动员拍球时对球的 作用力为恒力，作用时间为t＝0.20 s；该篮球每次与地面碰撞前后的 动能的比值不变．重力加速度大小取g＝10 m/s2，不计空气阻力．求： (1)运动员拍球过程中对篮球所做的功； (2)运动员拍球时对篮球的作用力的大小．
关键能力·分层突破
考点一 对动能定理的理解和应用 1．对“外力”的两点理解 (1)“外力”可以是重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力等，它们 可以同时作用，也可以不同时作用． (2)“外力”既可以是恒力，也可以是变力． 2．动能定理公式中“＝”体现的“三个关系”
数量关系 合力的功与物体动能的变化可以等量代换
4.[人教版必修第二册P88T5改编]运动员把质量是500 g的足球踢出后， 某人观察它在空中的飞行情况，估计上升的最大高度是10 m，在最高
点的速度为20 m/s.估算出运动员踢球时对足球做的功为( )
A．50 J
B．100 J
C．150 J D．无法确定
答案：C
解析：运动员踢球时对足球做的功W等于足球获得的初动能Ek1，即W＝Ek1－0； 足球上升时重力做的功等于动能的变化量，设上升到最高点时动能为Ek2，则有－ mgh＝Ek2－Ek1，联立得W＝Ek1＝Ek2＋mgh＝150 J，故C正确．
物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的小
过程的选择
过程(如加速、减速的过程)，此时可以分段应用动能 定理，也可以对全过程应用动能定理．如果对整个过
程应用动能定理，往往能使问题简化
规律的应用
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
角度1 应用动能定理求变力的功 例1 如图所示，有一半径r＝0.5 m的粗糙半圆轨道，A与圆心O等高， 有一质量m＝0.2 kg的物块(可视为质点)从A点由静止滑下，滑至最低 点B时的速度为v＝1 m/s，g取10 m/s2.下列说法正确的是( ) A．物块过B点时对轨道的压力大小是0.4 N B．物块过B点时对轨道的压力大小是2.0 N C．从A到B的过程中克服摩擦力做的功为0.9 J D．从A到B的过程中克服摩擦力做的功为0.1 J
5．动能的变化：物体_末_动__能__与_初_动__能__之差，即ΔEk＝____________.
动能的变化
合外力
【生活情境】 如图所示为一滑梯的实物图，滑梯的斜面段长度L＝5.0 m，高度h＝3.0 m， 为保证小朋友的安全，在水平面铺设安全地垫．水平段与斜面段底部平滑 连接，小朋友在连接处速度大小不变．某小朋友从滑梯顶端由静止开始滑 下，经斜面底端后水平滑行一段距离，停在水平地垫上．已知小朋友质量 为m＝20 kg，小朋友在斜面上受到的平均阻力f1＝88 N，在水平段受到的平 均阻力f2＝100 N．取重力加速度g＝10 m/s2
第2讲 动能定理及其应用
必备知识·自主排查
关键能力·分层突破
必备知识·自主排查
一、动能 1．定义：物体由于__运__动____而具有的能．
2．公式：Ek＝________． 3．单位：__焦__耳____，1 J＝1 N·m＝1 kg·m2/s2. 4．物理意义 (1)动能是状态量，v是_瞬_时__速__度__． (2)动能是__标__量____，只有正值，动能与速度方向__无__关____．