6動能定理—2021屆高中物理一輪復(fù)習(xí)暑假專題學(xué)案必修二

1、輪復(fù)習(xí)暑假專題-學(xué)案6動能定理、基礎(chǔ)知識1 .動能(1)定義：物體由于而具有的能量。公式：Ek=D。矢標(biāo)性：動能是,且只有正值。動能的變化量：AE 卜二。2 .動能定理(1)內(nèi)容：力在一個過程中對物體所做的功等于物體在這個過程中動能的變化。表達式:W(3)物理意義：合外力的功是物體的量度。適用范圍：既適用于直線運動，也適用于曲線運動；既適用于包力做功；也適用于變力做功。3 .公式中“二”體現(xiàn)的三個關(guān)系數(shù)量關(guān)系合力做的功與物體動能的變化相等國際單位都是焦耳答案：運動扣 v標(biāo)量;mmEH動能變化二、動能定理的理解及其應(yīng)用1 .動能是標(biāo)量，功也是標(biāo)量，所以動能定理是一個標(biāo)量式，不存在方向的選取問題。

2、但要注意分析清楚研究對象所受的力以及功的正負(fù)。3.應(yīng)用動能定理的注意事項因果關(guān)系合力做功是物體動能變化的原因單位關(guān)系-解方程、討澄結(jié)IMI2.應(yīng)用動能定理的流分鼾段或全過程列方看是否借助做正中壓是赧值功工(1)動能定理中的位移和速度必須是相對于同一個參考系的，一般以地面或相對地面靜止的物體為參考系。(2)應(yīng)用動能定理的關(guān)鍵在于對研究對象進行準(zhǔn)確的受力分析及運動過程分析，并畫出運動過程的草圖，借助草圖理解運動過程之間的關(guān)系。(3)當(dāng)物體的運動包含多個不同過程時，可分段應(yīng)用動能定理求解；當(dāng)所求解的問題不涉及中間速度時，也可以全過程應(yīng)用動能定理求解，這樣更簡便。(4)列動能定理方程時，必須明確各力做

3、功的正、負(fù)，確實難以判斷的先假定為正功，最后根據(jù)結(jié)果加以確定。三、動能定理與圖象結(jié)合問題1 .解決物理圖象問題的基本步驟V*一明描用象的神類(如法 T 用象上r圖象等)上、怕握困配的胃黃條件.求出斯韻物題量飛二入史J,二。用一一位茸Fr圖象求助等亡/瞧求林一時注其他一做功的情況2 .四類圖象所圍“面積”的含義(1)v-t 圖象：由公式 x=vt 可知,v-t 圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示物體的位移。(2)a-t 圖象：由公式 Av=at 可知,a-t 圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示物體速度變化量。(3)F-x 圖象：由公式 W=Fx知,F-x 圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示力所做的功。(4)P-t 圖象

4、：由公式 W=Pt 可知,P-t 圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示力所做的功。3 .動能定理在多過程問題中的應(yīng)用求解動能定理的綜合應(yīng)用問題的基本思路(1)弄清物體的運動由哪些過程組成。(2)分析每個過程中物體的受力情況。(3)各個力做功有何特點，對動能的變化有無影響。(4)從總體上把握全過程，找出初、末狀態(tài)的動能。(5)對所研究的全過程運用動能定理列方程。4 .運用動能定理求解往復(fù)運動問題(1)應(yīng)用動能定理求解往復(fù)運動問題時，要確定物體的初狀態(tài)和最終狀態(tài)。(2)重力做功與物體運動路徑無關(guān)，可用 W=mgh 直接求解。面。設(shè)小球在斜面最低點A 的速度為 v,壓縮彈簧至 C 點時彈簧（3）滑動摩擦力做功

5、與物體運動路徑有關(guān),其功可用 g-Ffs 求解，其中 s 為物體相對滑行的路程。例 1.如圖甲所示，一個質(zhì)量為 0.6kg 的小球以某一初速度從 P 點水平拋出，恰好從光滑圓弧軌道 ABC勺 A點的切線方向進入圓弧軌道 （不計空氣阻力， 進入圓弧軌道時無機械能損失） 。已知圓弧的半徑 R=0.3m,8=60，小球到達 A 點時的速度VA=4m/s。g 取 10m/s2,求：（1）小球做平拋運動的初速度 VO。S、（2）P 點與 A 點的高度差 h0小球到達圓弧軌道最高點 C 時對軌道的壓力。ER*課堂練習(xí)1 .（2018 福建廈門開學(xué)測驗）如圖所示，粗糙程度處處相同的半圓形豎直軌道固定放置，其

6、半徑為 R,直徑 POQQK 平。一質(zhì)量為 m 的小物塊（可視為質(zhì)點）自 P 點由靜止開始沿軌道下滑，滑到軌道最低點 N 時，小物塊對軌道的壓力為 2mg,g 為重力加速度的大小。則下列說法正確的是（）0A.小物塊到達最低點 N 時的速度大小為B.小物塊從 P 點運動到 N 點的過程中克服摩擦力所做的功為 JmgRC.小物塊從 P 點運動到 N 點的過程中重力做功為 2mgRD.小物塊從 P 點開始運動經(jīng)過 N 點后恰好可以到達 Q 點2 .（2017 江蘇卷,3）一小物塊沿斜面向上滑動，然后滑回到原處。物塊初動能為 RO,與斜面間的動摩擦因數(shù)不變，則該過程中，物塊的動能 R 與位移 x 關(guān)系

7、的圖線是（）。3 .如圖所示，光滑斜面的頂端固定一彈簧，一小球向右滑行，并沖上固定在地面上的斜最短,C 點距地面高度為 h,則小球從 A 到 C 的過程中彈簧彈力做的功是（A.mgh-!mVB.gmV-mghC.-mghD.-(mgh+!m2)4 .（2019 運城模擬）如圖所示,將一光滑圓軌道固定豎直放置,其中 A 點為圓軌道的最低點,B點為圓水平直徑與圓弧的交點。一個質(zhì)量為 m 的物體靜置于 A 點，現(xiàn)用始終沿軌道切線方向、大小不變的外力 F 作用于物體上，使其沿圓軌道到達 B 點，隨即撤去外力 F,要使物體能在豎直圓軌道內(nèi)維持圓周運動，外力 F 至少為（）。A.三B3C*D巴TC5 .（

8、2018 河北保定質(zhì)量檢測）如圖甲所示，一質(zhì)量為 4kg 的物體靜止在水平地面上，讓物體在隨位移均勻減小的水平推力 F 作用下開始運動，推力 F 隨位移 x 變化的關(guān)系如圖乙所示，已知物體與地面間的動摩擦因數(shù)=0.5,取 g=10m/s2,則下列說法正確的是（）。A.物體先做加速運動，撤去推力時開始做減速運動B.物體在水平地面上運動的最大位移是 10mC.物體運動的最大速度為 2V0m/sD.物體在運動中的加速度先變小后不變6 .（2018 江西南昌十校聯(lián)考）（多選）質(zhì)量為 m 的物體在水平包力 F 推動下，從山坡底部 A處由靜止起運動至高為 h 的坡頂 B,獲得速度 v,A、B 兩點的水平距

9、離為 So 下列說法正確的是（）。A.物體克服重力所做的功等于 mghB.合力對物體做的功等于！mVC.推力對物體做的功等于 Fs-mghD.阻力對物體做的功等于弋 mV+mgh-Fs7.（2018 湖南長沙八校聯(lián)考）（多選）如圖所示，質(zhì)量為 M 長為 L 的木板置于光滑的水平面上，一質(zhì)量為 m 的滑塊放置在木板左端，滑塊與木板間的滑動摩擦力大小為 fo 現(xiàn)用一水平包力 F 作用在滑塊上，當(dāng)滑塊運動到木板右端時，木板在地面上移動的距離為 so 下列說法正確的是()0A.上述過程中,滑塊克服摩擦力做功為 f(L+s)B.在其他條件不變的情況下,M 越大,s 越小C.在其他條件不變的情況下，F(xiàn) 越

10、大，滑塊到達木板右端所用時間越長D.在其他條件不變的情況下，F(xiàn) 越大，滑塊與木板間產(chǎn)生的熱量越多8.(2019 山東濰坊)如圖甲所示，半徑為 R 的光滑半圓軌道 ABC 與傾角為 8=37的粗糙斜面軌道 DCffi 切于 C 點，半圓軌道的直徑 AC 與斜面垂直，質(zhì)量為 m 的小球從 A 點左上方距 A 點高為 h 的斜面上方 P 點以某一速度 vo 水平拋出，剛好與半圓軌道的 A 點相切進入半圓軌道內(nèi)側(cè)，之后經(jīng)半圓軌道沿斜面剛好滑到與拋出點等高的 D 點。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?g,取 R 號 h,sin370=0.6,cos37=0.8,不計空氣阻力，求：甲(1)小球被拋出時的速度 V0o

11、(2)小球從 C 到 D 過程中摩擦力做的功 W。一輪復(fù)習(xí)暑假專題-學(xué)案6動能定理參考答案例 1.(1)由題意知小球到 A 點的速度 VA沿曲線上 A 點的切線方向， 對速度分解如圖乙所示，球做平拋運動，由平拋運動規(guī)律得 VO=VX=VACOS8=2m/s。(2)小球由 P 至 A 的過程由動能定理得門匚“5mgh=m/Wm“/解得h=o.6mo六4取：(3)小球從 A 點到 C 點的過程中，由動能定理得-乙-mg(Rcos0+F)=m】/-；miz 解得 vc=/7m/s小球在 C 點時由牛頓第二定律得FNc+mg=m解得 FNC=8NR由牛頓第三定律得 FNC=FND=8N,方向豎直向上。

12、答案：2m/s(2)0.6m(3)8N,方向豎直向上課堂練習(xí)1.B 設(shè)小物塊到達最低點 N 時的速度大小為 v,在 N 點，根據(jù)牛頓第二定律得FN-mg=m,根據(jù)題意有 FN=2mg 解得丫=后瓦故 A 項錯誤；小物塊從 P 點運動到 N 點的過程，由動能定理得 mgR-呢 m 寸，則克服摩擦力所做的功 W=mg 祀項正確；重力做功為 mgFRC22項錯誤；由于小物塊要克服摩擦力做功，機械能不斷減少，小物塊不可能到達 Q 點，故 D 項錯誤。2 .C 設(shè)斜面傾角為 8,小物塊向上滑動的過程中，根據(jù)動能定理有 R-Eko=-(mgsin8+Ff)x,同理，下滑過程中，由動能定理有 Ek-0=(m

13、in8-Ff)(xmx),故 C 項正確,A、B、D 三項錯誤。3.A 小球從 A 到 C 過程中，重力和彈力對小球做負(fù)功，支持力始終與位移垂直，不做功，由動能定理可得 VG+VF=0-im2,其中 W=-mgh,解得惟 mgh-md,故 A 項正確。4.D 物體由 A 點運動到最高點的過程，由動能定理可得 F-；TtR-mg-2R=mV-0,物體剛好經(jīng)過最高點，在最高點對物體由牛頓第二定律得 mg=,聯(lián)立以上兩式解得 F 號，因此外力 F 至少為號,D 項正確。5 .B 分析物體受力， Ff=pFNTImg=20N,則推力 F 由 100N 減小到 20N 的過程中,物體做加速度減小的變加速

14、運動，推力由 20N 減小到 0 的過程中，物體做加速度反向增大的變加速運動，撤去推力，物體做加速度不變的勻減速運動直至速度為 0,故 A、D 兩項錯誤。題圖乙中圖線與 x 軸所圍面積表示推力對物體做的功，可得推力做的功W=X4X100J=200J,根據(jù)動能定理有 W-Fxm=0,得 xm=10m,B 項正確。當(dāng)推力與摩擦力平衡時，加速度為零，速度最大，由題圖乙得 F=100-25x(N),即 F=F=20N 時 x=3.2m,由動能定理得口 100+20)x-Ffx=mm，解得物體運動的最大速度vm=8m/s，C 錯誤。6 .ABD 重力做功與路徑無關(guān)，物體上升 h,故物體克服重力做功 mg

15、hA 項正確。根據(jù)動能定理可知，合力對物體做的功等于物體動能的變化，為?m2,B 項正確。推力 F 是恒力，則推力做功為 Fs,C 項錯誤。根據(jù)動能定理有 Fs-mgh+W=mV,則阻力對物體做的功 W 且2=-mv+mgh-Fs,D 項正確。7.AB 上述過程中，滑塊相對于地面的位移為(L+s),則滑塊克服摩擦力做功為f(L+s),A 項正確；在其他條件不變的情況下，由于木板受到的摩擦力不變，當(dāng) M 越大時，木板加速度越小，而滑塊加速度不變，相對位移一樣，滑塊在木板上運動的時間短，所以木板運動的位移 s 小,B 項正確； 滑塊和木板都是做初速度為零的勻加速運動， 在其他條件不變的情況下，木板的運動情況不變，滑塊和木板的相對位移還是 L,滑塊的位移也沒有發(fā)生改變，所以