高中物理课件-5-2-1-热点突破：动能和动能定理的理解

解析显隐
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【备选训练】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
顶端的速度为 v，如图所示，则在此过程中( )．
A．物体所受的合外力做功为 mgh＋12mv2
B．物体所受的合外力做功为12mv2
C．人对物体做的功为 mgh
D．人对物体做的功大于 mgh
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2.典例剖析
1．[对动能概念的理解]关于物体的动能，下列说法中正确的是( )
A．物体速度变化，其动能一定变化
B．物体所受的合外力不为零，其动能一定变化
C．物体的动能变化，其运动状态一定发生改变
D．物体的速度变化越大，其动能一定变化也越大
解析显隐
解析 若速度的方向变化而大小不变，则其动能不变化，故选项A错 误；物体所受合外力不为零，只要速度大小不变，其动能就不变化， 如匀速圆周运动中，物体所受合外力不为零，但速度大小始终不变， 动能不变，故选项B错误；物体动能变化，其速度一定发生变化，故 运动状态改变，选项C正确；物体速度变化若仅由方向变化引起，其 动能可能不变，如匀速圆周运动中，速度变化，但动能始终不变， 故选项D错误。答案 C
π
FN
A.4mgR
B.3mgR
C.2mgR
D.4mgR
mg
解析 在 Q 点质点受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，两力的合
力充当向心力，所以有 FN－mg＝mvR2，FN＝2mg，联立解得 v＝ gR。
下滑过程中，根据动能定理可得 mgR－Wf＝mv2/2，解得 Wf＝mgR/2，
所以克服摩擦力做功12mgR，C 正确。答案 C
C.对物体，动能定理的表达式为 WFN－mgH＝21mv22－12mv21 D.对电梯，其所受合力做功为21Mv22－21Mv21
审题设疑 已知物体(电梯)受力情况、初末速度及位移,可考虑用动能
定理结合隔离法或者整体法解题.
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3.规律方法 一.应用动能定理解题的基本思路
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二、应用动能定理的注意事项
A．a＝2（mgmRR－W） C．N＝3mgRR－2W
B．a＝2mgmRR－W D．N＝2（mgRR－W）
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1.位移和速度必须相对同一个参考系，一般以地面或相对地面静止的 物体为参考系． 2.必须明确各力做功的正、负． 3. 对研究对象的受力分析及运动过程分析是解题关键，同时要画出 运动过程草图，借助草图理解过程和各量关系. 4.动能定理是求解物体位移或速率的简捷公式． 当题目中涉及到位移和速度而不涉及时间时、当处理曲线运动中的 速率问题时，要优先考虑应用动能定理解题．
可以是重力、弹力、摩擦力，也可以是电场 力、磁场力或其他力.
有F、x、m、v、W、Ek等，在处理含有上述
物理量的问题时，优先考虑使用动能定理．
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定理中涉及 多过程
若过程包含了几个运动性质不同的分过程， 既可以分段考虑，也可以整个过程考虑。
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2. 总功的计算 (1)先由力的合成或根据牛顿第二定律求出合力F，然后由W＝Flcosα计算. (2)由W＝Flcosα计算各个力对物体做的功W1、W2、…、Wn，然后将各个 外力所做的功求代数和，即： W合＝W1＋W2＋…＋Wn. (3)应用动能定理求解 3. 适用范围：直线运动、曲线运动、恒力做功、变力做功、各个力同时做 功、分段做功均可用动能定理． 4. 动能定理说明外力对物体所做的总功和动能变化间的一种因果关系和数 量关系，不可理解为功转变成了物体的动能．
解析 物体沿斜面做匀加速运动，根据动能定理：W 合＝WF－Wf－mgh ＝mv2，其中 Wf 为物体克服摩擦力做的功．人对物体做的功即是人对物 体的拉力做的功，所以 W 人＝WF＝Wf＋mgh＋mv2/2，A、C 错误，B、D
正确．答案 BD
解析显隐
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【备选训练】 如图示，质量为 m 的滑块从 h 高处的 a 点沿倾斜轨道 ab 滑入水平轨道 bc(两轨道平滑连接)，滑块与倾斜轨道及水平轨道间 的动摩擦因数相同。滑块在 a、c 两点时的速度大小均为 v、ab 长度 与 bc 长度相等。空气阻力不计，则滑块从 a 到 c 的运动过程中( ) A．滑块的动能始终保持不变 B．滑块在 bc 过程克服阻力做的功一定等于 mgh/2 C．滑块经 b 点时的速度大于 gh＋v2 D．滑块经 b 点时的速度等于 2gh＋v2
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4.备选训练
【备选训练】 (2015·海南单科，4)如图,一半径为 R 的半圆形轨道竖直固定
放置,轨道两端等高,质量为 m 的质点自轨道端点 P 由静止开始滑下,滑到最低
点 Q 时,对轨道的正压力为 2mg,重力加速度大小为 g。
质点自 P 滑到 Q 的过程中,克服摩擦力所做的功为( )
1
1
1
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2．[对动能定理的理解]如图示,电梯质量为 M，在它的水平地 板上放置一质量为 m 的物体．电梯在钢索的拉力作用下竖直 向上加速运动，当电梯的速度由 v1 增加到 v2 时,上升高度为 H， H 则在这个过程中,下列说法或表达式正确的是( ). A.对物体，动能定理的表达式为 WFN＝12mv22，其中 WFN 为支持力的功 B.对物体，动能定理的表达式为 W 合＝0，其中 W 合为合力的功
解 析 由 题 可 得 ， 重 力 做 功 WG ＝ 1 900 J，则重力势能减少1 900 J ，故C
正确，D错误；由动能定理得，WG－ Wf＝ΔEk，克服阻力做功Wf＝100 J， 则动能增加1 800 J，故A、B错误。
答案 C
解析显隐
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2．(2016·全国卷Ⅲ，20)(多选)如图7，一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( )
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热点突破： 动能和动能定理的理解
1.热点透析
2.典例剖析
3.规律方法
4.备选训练 5.高考模拟演练
基础课
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1.热点透析
1.对动能定理的理解及简单应用 W＝Ek2－Ek1
对动能 定理的
理解
三个关系
定理中的 “外力”
定理中涉及 的量
①数量关系:W合=△Ek． ②单位关系:等式两侧的国际单位都是焦耳 ③因果关系:W合是引起物体的△Ek原因．
ab段与bc段长度不同 且摩擦力也不同.
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5.高考模拟演练
1．(2016·四川理综，1)韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运
动员。他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿
态下滑了一段距离，重力对他做功1 900 J，他克服阻力做功100 J。韩
晓鹏在此过程中( ) A．动能增加了1 900 J B．动能增加了2 000 J C．重力势能减小了1 900 J D．重力势能减小了2 000 J