202x高考物理一轮复习 第五章 第2讲 动能定理及其应用
合集下载
相关主题
- 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)。
4．适用范围广泛
(1)既适用于直线运动，也适用于 □06 曲线运动 。 (2)既适用于恒力做功，也适用于 □07 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 □08 不同时作用 。
一 思维辨析 1．合外力做功是物体动能变化的原因。( √ ) 2．如果物体所受合外力不为零，那么合外力的功也一定不为零。( × ) 3．物体的动能不变就是物体的速度不变。( × ) 4．物体在合外力作用下做变速运动，动能一定变化。( × ) 5．运用动能定理可以求变力做功。( √ )
(4)当物体的运动包含多个不同过程时，可分段应用动能定理求解；当所 求解的问题不涉及中间的速度时，也可以全过程应用动能定理求解，这样更 简便。
(5)当选择全部子过程作为研究过程，涉及重力、大小恒定的阻力或摩擦 力做功时，要注意运用它们的做功特点：①重力做的功取决于物体的初、末 位置，与路径无关；②大小恒定的阻力或摩擦力做的功等于力的大小与路程 的乘积。
－12mv21。动能的变化是过程量。
知识点
动能定理 Ⅱ
1．内容：合外力对物体所做的功，等于物体在这个过程中
□01 动能的变化 。
2．表达式
(1)W＝ □02 ΔEk 。 □ (2)W＝ 03 Ek2－Ek1 。
□ (3)W＝ 04 12mv22－12mv21 。
wenku.baidu.com
3．物理意义： □05 合外力 的功是物体动能变化的量度。
答案
解析 由 Ek＝12mv2 知只有 D 项汽车动能不变。
2．(多选)关于动能定理的表达式 W＝Ek2－Ek1，下列说法正确的是( ) A．公式中的 W 为不包含重力的其他力做的总功 B．公式中的 W 为包含重力在内的所有力做的功，也可通过以下两种方 式计算：先求每个力的功再求功的代数和或先求合外力再求合外力的功 C．公式中的 Ek2－Ek1 为动能的增量，当 W>0 时，动能增加，当 W<0 时，动能减少 D．动能定理适用于直线运动，但不适用于曲线运动，适用于恒力做功， 但不适用于变力做功
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
答案
解析 运动员踢球时对足球做的功等于足球获得的初动能，足球上升时 重力做的功等于动能的增加量，即－mgh＝Ek2－Ek1，则 Ek1＝Ek2＋mgh＝150 J，故 C 正确。
考点细研 悟法培优
3．动能定理中涉及的物理量有 F、l、m、v、W、Ek，在处理含有上述 物理量的问题时，优先考虑使用动能定理。
4．应用动能定理的注意事项 (1)应用动能定理解题应抓好“两状态，一过程”。“两状态”即明确研 究对象的始、末状态的速度或动能情况，“一过程”即明确研究过程，确定 这一过程研究对象的受力情况和位置变化或位移信息。 (2)动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系的，一般以地面 或相对地面静止的物体为参考系。 (3)应用动能定理的关键在于对研究对象进行准确的受力分析及运动过 程分析，并画出运动过程的草图，借助草图理解物理过程之间的关系。
考点 1 动能定理的理解和应用 1．做功的过程就是能量转化的过程，动能定理表达式中的“＝”的意义 是一种因果关系在数值上相等的符号。 (1)因果关系：合力做功是引起物体动能变化的原因。 (2)数量关系：合力做功与动能变化具有等量代换的关系。 (3)单位关系：国际单位制中功和能的单位都是焦耳。 2．动能定理叙述中所说的“外力”，既可以是重力、弹力、摩擦力，也 可以是电场力、磁场力或其他力；既可以是恒力，也可以是变力。
二 对点激活 1．(人教版必修 2·P74·T1 改编)改变汽车的质量和速度，都可能使汽车的 动能发生改变，下列几种情形中，汽车的动能不变的是( ) A．质量不变，速度增大到原来的 2 倍 B．速度不变，质量增大到原来的 2 倍 C．质量减半，速度增大到原来的 2 倍 D．速度减半，质量增大到原来的 4 倍 答案 D
提示
尝试解答 选 AB。 滑草车受力分析如图所示，在 B 点处有最大速度 v，在上、下两段所受 摩擦力大小分别为 f1、f2
答案 BC
答案
解析 W＝Ek2－Ek1 中的 W 指合外力的功，当然包括重力在内，Ek2－ Ek1 为动能的增量，由功来量度，W>0，ΔEk>0，W<0，ΔEk<0，动能定理也 适用于曲线运动和变力做功。故 B、C 正确。
3．(人教版必修 2·P75·T5 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
主干梳理 对点激活
知识点
动能 Ⅱ
1．定义：物体由于 □01 运动 而具有的能。
2．公式：Ek＝ □02 12mv2 。 3．矢标性：动能是□03 标量 ，只有正值，动能与速度方向 □04 无关 。 4．状态量：动能是 □05 状态 量，因为 v 是瞬时速度。
5．相对性：由于速度具有 □06 相对性 ，所以动能也具有相对性。 6．动能的变化：物体 □07 末动能 与 □08 初动能 之差，即 ΔEk＝12mv22
A．动摩擦因数 μ＝67
B．载人滑草车最大速度为
2gh 7
C．载人滑草车克服摩擦力做功为 mgh
D．载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为35g
解题探究 (1)载人滑草车最大速度出现在什么位置？ 提示：滑草车先匀加速下滑，再匀减速下滑，速度最大位置在两条滑道 的连接处。
提示
(2)滑草车下滑的整个过程中下降的高度为多少？ 提示：2h。
(6)列动能定理方程时，必须明确各力做功的正、负，确实难以判断的先 假定为正功，最后根据结果加以检验。
例 1 (2016·浙江高考)(多选)如图所示为一滑草场。某条滑道由上下两段 高均为 h，与水平面倾角分别为 45°和 37°的滑道组成，滑草车与草地之间的 动摩擦因数为 μ。质量为 m 的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑，经过 上、下两段滑道后，最后恰好静止于滑道的底端(不计滑草车在两段滑道交接 处的能量损失，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)。则( )
(1)既适用于直线运动，也适用于 □06 曲线运动 。 (2)既适用于恒力做功，也适用于 □07 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 □08 不同时作用 。
一 思维辨析 1．合外力做功是物体动能变化的原因。( √ ) 2．如果物体所受合外力不为零，那么合外力的功也一定不为零。( × ) 3．物体的动能不变就是物体的速度不变。( × ) 4．物体在合外力作用下做变速运动，动能一定变化。( × ) 5．运用动能定理可以求变力做功。( √ )
(4)当物体的运动包含多个不同过程时，可分段应用动能定理求解；当所 求解的问题不涉及中间的速度时，也可以全过程应用动能定理求解，这样更 简便。
(5)当选择全部子过程作为研究过程，涉及重力、大小恒定的阻力或摩擦 力做功时，要注意运用它们的做功特点：①重力做的功取决于物体的初、末 位置，与路径无关；②大小恒定的阻力或摩擦力做的功等于力的大小与路程 的乘积。
－12mv21。动能的变化是过程量。
知识点
动能定理 Ⅱ
1．内容：合外力对物体所做的功，等于物体在这个过程中
□01 动能的变化 。
2．表达式
(1)W＝ □02 ΔEk 。 □ (2)W＝ 03 Ek2－Ek1 。
□ (3)W＝ 04 12mv22－12mv21 。
wenku.baidu.com
3．物理意义： □05 合外力 的功是物体动能变化的量度。
答案
解析 由 Ek＝12mv2 知只有 D 项汽车动能不变。
2．(多选)关于动能定理的表达式 W＝Ek2－Ek1，下列说法正确的是( ) A．公式中的 W 为不包含重力的其他力做的总功 B．公式中的 W 为包含重力在内的所有力做的功，也可通过以下两种方 式计算：先求每个力的功再求功的代数和或先求合外力再求合外力的功 C．公式中的 Ek2－Ek1 为动能的增量，当 W>0 时，动能增加，当 W<0 时，动能减少 D．动能定理适用于直线运动，但不适用于曲线运动，适用于恒力做功， 但不适用于变力做功
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
答案
解析 运动员踢球时对足球做的功等于足球获得的初动能，足球上升时 重力做的功等于动能的增加量，即－mgh＝Ek2－Ek1，则 Ek1＝Ek2＋mgh＝150 J，故 C 正确。
考点细研 悟法培优
3．动能定理中涉及的物理量有 F、l、m、v、W、Ek，在处理含有上述 物理量的问题时，优先考虑使用动能定理。
4．应用动能定理的注意事项 (1)应用动能定理解题应抓好“两状态，一过程”。“两状态”即明确研 究对象的始、末状态的速度或动能情况，“一过程”即明确研究过程，确定 这一过程研究对象的受力情况和位置变化或位移信息。 (2)动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系的，一般以地面 或相对地面静止的物体为参考系。 (3)应用动能定理的关键在于对研究对象进行准确的受力分析及运动过 程分析，并画出运动过程的草图，借助草图理解物理过程之间的关系。
考点 1 动能定理的理解和应用 1．做功的过程就是能量转化的过程，动能定理表达式中的“＝”的意义 是一种因果关系在数值上相等的符号。 (1)因果关系：合力做功是引起物体动能变化的原因。 (2)数量关系：合力做功与动能变化具有等量代换的关系。 (3)单位关系：国际单位制中功和能的单位都是焦耳。 2．动能定理叙述中所说的“外力”，既可以是重力、弹力、摩擦力，也 可以是电场力、磁场力或其他力；既可以是恒力，也可以是变力。
二 对点激活 1．(人教版必修 2·P74·T1 改编)改变汽车的质量和速度，都可能使汽车的 动能发生改变，下列几种情形中，汽车的动能不变的是( ) A．质量不变，速度增大到原来的 2 倍 B．速度不变，质量增大到原来的 2 倍 C．质量减半，速度增大到原来的 2 倍 D．速度减半，质量增大到原来的 4 倍 答案 D
提示
尝试解答 选 AB。 滑草车受力分析如图所示，在 B 点处有最大速度 v，在上、下两段所受 摩擦力大小分别为 f1、f2
答案 BC
答案
解析 W＝Ek2－Ek1 中的 W 指合外力的功，当然包括重力在内，Ek2－ Ek1 为动能的增量，由功来量度，W>0，ΔEk>0，W<0，ΔEk<0，动能定理也 适用于曲线运动和变力做功。故 B、C 正确。
3．(人教版必修 2·P75·T5 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
主干梳理 对点激活
知识点
动能 Ⅱ
1．定义：物体由于 □01 运动 而具有的能。
2．公式：Ek＝ □02 12mv2 。 3．矢标性：动能是□03 标量 ，只有正值，动能与速度方向 □04 无关 。 4．状态量：动能是 □05 状态 量，因为 v 是瞬时速度。
5．相对性：由于速度具有 □06 相对性 ，所以动能也具有相对性。 6．动能的变化：物体 □07 末动能 与 □08 初动能 之差，即 ΔEk＝12mv22
A．动摩擦因数 μ＝67
B．载人滑草车最大速度为
2gh 7
C．载人滑草车克服摩擦力做功为 mgh
D．载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为35g
解题探究 (1)载人滑草车最大速度出现在什么位置？ 提示：滑草车先匀加速下滑，再匀减速下滑，速度最大位置在两条滑道 的连接处。
提示
(2)滑草车下滑的整个过程中下降的高度为多少？ 提示：2h。
(6)列动能定理方程时，必须明确各力做功的正、负，确实难以判断的先 假定为正功，最后根据结果加以检验。
例 1 (2016·浙江高考)(多选)如图所示为一滑草场。某条滑道由上下两段 高均为 h，与水平面倾角分别为 45°和 37°的滑道组成，滑草车与草地之间的 动摩擦因数为 μ。质量为 m 的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑，经过 上、下两段滑道后，最后恰好静止于滑道的底端(不计滑草车在两段滑道交接 处的能量损失，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)。则( )