2016届高考物理大一轮复习 第五章 第二节 动能 动能定理教学讲义

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1、第二节动能动能定理[学生用书P85]一、动能1．定义：物体由于运动而具有的能．2．表达式：Ek＝mv2.3．单位：焦耳，1J＝1N·m＝1kg·m2/s2.4．矢标性：标量．1.(单选)关于某物体动能的一些说法，正确的是()A．物体的动能变化，速度一定变化B．物体的速度变化，动能一定变化C．物体的速度变化大小相同时，其动能变化大小也一定相同D．选择不同的参考系时，动能可能为负值答案：A二、动能定理1．内容：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化．2．表达式：W＝Ek2－Ek1＝mv－mv.3．适用范围(1)动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动．(2)既

2、适用于恒力做功，也适用于变力做功．(3)力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以不同时作用．2.(单选)如图所示，质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡(粗糙)底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B，获得的速度为v，A、B之间的水平距离为s，重力加速度为g.下列说法正确的是()A．小车重力所做的功是mghB．合外力对小车做的功是mv2C．推力对小车做的功是mv2＋mghD．阻力对小车做的功是Fs－mv2－mgh答案：B考点一动能定理及其应用[学生用书P86]1．对动能定理的理解(1)动能定理公式中等号表明了合外力做功与物体动能的变化间的两个关系：①数量关系：即合外力所做的功

3、与物体动能的变化具有等量代换关系．②因果关系：合外力的功是引起物体动能变化的原因．(2)动能定理中涉及的物理量有F、l、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．2．运用动能定理需注意的问题(1)应用动能定理解题时，不必深究物体运动过程中状态变化的细节，只需考虑整个过程的功及过程初末的动能．(2)若过程包含了几个运动性质不同的分过程，既可分段考虑，也可整个过程考虑．但求功时，有些力不是全过程都作用的，必须根据不同的情况分别对待求出总功，计算时要把各力的功连同正负号一同代入公式．(2014·高考福建卷)如图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图，整个轨道在同

4、一竖直平面内，表面粗糙的AB段轨道与四分之一光滑圆弧轨道BC在B点水平相切．点A距水面的高度为H，圆弧轨道BC的半径为R，圆心O恰在水面．一质量为m的游客(视为质点)可从轨道AB的任意位置滑下，不计空气阻力．(1)若游客从A点由静止开始滑下，到B点时沿切线方向滑离轨道落在水面D点，OD＝2R，求游客滑到B点时的速度vB大小及运动过程轨道摩擦力对其所做的功Wf；(2)若游客从AB段某处滑下，恰好停在B点，又因受到微小扰动，继续沿圆弧轨道滑到P点后滑离轨道，求P点离水面的高度h.(提示：在圆周运动过程中任一点，质点所受的向心力与其速率的关系为F向＝m)[审题点睛](1)游客从A到B

5、有哪些力做功？总功如何表示？(2)游客从B到P，在B点的速度是多少？从P点滑离轨道满足什么条件？[解析](1)游客从B点做平抛运动，有2R＝vBt①R＝gt2②由①②式得vB＝③从A到B，根据动能定理，有mg(H－R)＋Wf＝mv－0④由③④式得Wf＝－(mgH－2mgR)．⑤(2)设OP与OB间夹角为θ，游客在P点时的速度为vP，受到的支持力为FN，从B到P由动能定理，有mg(R－Rcosθ)＝mv－0⑥过P点时，根据向心力公式，有mgcosθ－FN＝m⑦又FN＝0⑧cosθ＝⑨由⑥⑦⑧⑨式解得h＝R.[答案](1)－mg(H－2R)(2)R[规律总结]应用动能定理解题的基本

6、思路(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：→→→→(3)明确研究对象在过程的初末状态的动能Ek1和Ek2；(4)列动能定理的方程W合＝Ek2－Ek1及其他必要的解题方程，进行求解．1.某滑沙场的示意图如图所示，某旅游者乘滑沙橇从A点由静止开始滑下，最后停在水平沙面上的C点，设滑沙橇和沙面间的动摩擦因数处处相同，斜面和水平面连接处可认为是圆滑的，滑沙者保持一定姿势坐在滑沙橇上不动，若测得AC间水平距离为x，A点高为h，求滑沙橇与沙面间的动摩擦因数μ.解析：设斜面与水平面所成的夹角为θ，滑沙者和滑沙橇总质量为m，则滑沙者和滑沙橇从A点到

7、最低点，重力做功WG＝mgh摩擦力做功WFf1＝－μmgcosθ·滑沙者在水平面上运动时，只有滑动摩擦力做功WFf2＝－μmg.法一：“隔离”过程，分段研究，设最低点物体的速度为v，由A点到最低点根据动能定理得WG＋WFf1＝mv2－0在水平面上运动时，同理有WFf2＝0－mv2，解得μ＝.法二：从A到C全过程由动能定理得WG＋WFf1＋WFf2＝0解得μ＝.答案：考点二动能定理与图象结合问题[学生用书P86]解决物理图象问题的基本步骤1．观察题目给出的图象，弄清纵坐标、横坐标所对应的物理量