高考物理总复习第五章 第2讲 动能定理

2013-11-27
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疑难点二 名师在线
请归纳应用动能定理解题的基本步骤．
(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力的做功情况： 受哪些力 → 各力是否做功 → 做正功还是负功 → 做多少功 → 各力做功的代数和
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(3)明确物体在运动过程始末状态的动能Ek1和Ek2. (4)列出动能定理的方程W合＝Ek2－Ek1及其他必要的关 系式，进行求解.
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典 例 剖 析
题型一 利用动能定理求变力的功
【例1】
质量为m的小球系在轻绳一端，在竖直平面内
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5．动能是状态量，也具有相对性，因为v为瞬时速度， 且与参考系的选择有关，一般以地面为参考系．
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二、动能定理 1．内容：所有外力对物体做的总功(也叫合外力的功)等 于物体动能的变化． 2．表达式：W总＝Ek2－Ek1. 3．对定理的理解． 当W总＞0时，Ek2＞Ek1，物体的动能增加． 当W总＜0时，Ek2＜Ek1，物体的动能减少． 当W总＝0时，Ek2＝Ek1，物体的动能不变.
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考 点 自 测
考点一 动能
1.(多选题)关于动能的理解，下列说法正确的是(
)
A．动能是机械能的一种表现形式，凡是运动的物体都具 有动能
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B．动能总为非负值 C．一定质量的物体动能变化时，速度一定变化，但速度 变化时，动能不一定变化 D．动能不变的物体，一定处于平衡状态
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解析
动能的大小与速度的方向无关，在这段时间里滑
1 1 2 块的动能大小没有发生变化．据动能定理，W＝ m(－6) － 2 2 m(6)2＝0.所以正确答案为A项．
答案
A
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4．一个25kg的小孩从高度为3.0m的滑梯顶端由静止开 始滑下，滑到底端时的速度为2.0m/s.g取10m/s2，关于力对 小孩做的功，以下结果正确的是( A．合外力做功50 J C．重力做功500 J )
B．mgR/3 D．mgR
[思路分析] 小球所受空气阻力为变力，运动情况和受 力情况均较复杂，用动能定理求解较容易．
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[解析]
小球在圆周最低点时，设速度为v1，则
7mg－mg＝mv2/R① 1 设小球恰能通过最高点的速度为v2，则
3．一质量为1kg的滑块，以6m/s的初速度在光滑的水平 面上向左滑行．从某一时刻起在滑块上施加一个向右的水平 力，经过一段时间后，滑块的速度方向变成向右，大小仍为 6m/s.则在这段时间里水平力对物体所做的功是( A．0 C．18 J B．9 J D．无法确定 )
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考点二
动能定理
2.两辆汽车在同一平直路面上行驶，它们的质量之比 m1：m2＝1：2，速度之比v1：v2＝2：1，当两车急刹车后， 甲车滑行的最大距离为L1，乙车滑行的最大距离为L2，设两 车与路面间的动摩擦因数相等，不计空气阻力，则( A．L1：L2＝1：2 C．L1：L2＝2：1 B．L1：L2＝1：1 D ．L1：L2＝4：1 )
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解析
由动能的定义和特点知，A、B选项正确．动能
是标量而速度是矢量，当动能变化时，速度的大小一定变 化；而速度的变化可能只是方向变了，大小未变，则动能不 变，且物体有加速度，处于非平衡状态，故C项正确，D项 错误．
答案
ABC
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做半径为R的圆周运动，运动过程中小球受到空气阻力的作 用，设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张力为 7mg，此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰好能通过最 高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为( )
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A．mgR/4 C．mgR/2
答案
A
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题型归类•深度剖析
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疑 难 辨 析
疑难点一 有的同学说：“动能定理说明了功转化为动能时
的关系”，你认为对吗？并说明理由． 名师在线 动能定理说明外力对物体所做的总功和动能变化
之间的因果关系和数量关系，即物体动能的变化是通过外力做功 的过程来实现的，并且用功去量度，并不是功转化为动能．
B．阻力做功500 J D．支持力做功50 J
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解析
由动能定理可求得合外力做的功等于小孩动能的
1 2 1 变化，ΔEk＝ mv ＝ ×25×2.02 J＝50 J，A项正确；重力做 2 2 功WG＝mgh＝25×10×3.0 J＝750 J，C项错误；支持力的方 向与小孩的运动方向垂直，不做功，D项错误；阻力做功W阻 ＝W合－WG＝(50－750)J＝－700 J，B项错误．
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第五章 机械能及其守恒定律
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第二讲
动能定理
回扣教材
题型归类
误区反思
双基限时练
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回扣教材•自主学习
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知 识 梳 理
一、动能 1．定义：物体由于运动而具有的能量叫做动能． 1 2 2．公式：Ek＝ mv . 2 3．单位：焦耳(J)，1 J＝1N· m＝1kg· 2/s2. m 4．动能是标量，只有正值，没有负值．
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解析
由动能定理，对两车分别列式－F1L1＝0－
1 2
1 2 m1v1，－F2L2＝0－ m2v2，F1＝μm1g，F2＝μm2g，由以上四 2 2 式联立得L1：L2＝4：1.故选项D是正确的．
答案
D
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