2012届高考一轮复习课件：52动能动能定理.ppt

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1、第2讲动能动能定理一、动能1．物体由于运动而具有的能叫做动能．动能的表达式为：Ek＝mv2.动能的单位：焦耳，符号：J.动能是标(标、矢)量．动能定义式中的v是物体的速率，动能恒为正值．2．动能具有相对性，动能的大小与参考系的选取有关，中学物理中，一般选取地球为参考系．二、动能定理一、对动能定理的理解问题：怎样理解动能定理？解答：(1)动能定理的计算式为标量式．研究对象为单一物体，或者可以看成单一物体的系统．(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．(3)做功的过程是能量转化的过程，动能定理表

2、达式中的“＝”的意义是一种因果联系的数值上相等的符号，它并不意味着“功就是动能增量”，也不意味着“功转变成了动能”，而是意味着“功引起物体动能的变化”．即物体动能的改变是合外力做功的结果．功是一个过程量，动能是一个状态量，经过合外力做功的过程，物体的动能就会发生改变．(4)适用范围：动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动，既适用于恒力做功，也适用于变力做功．力做功时可以是连续的，也可以是不连续的，可以分段考虑，也可以将全过程作为一个整体来处理．例1：如图5－2－1所示，电梯质量为M，地板上放置一质量为m的物体．钢索拉电梯由静止开始向上加速运动

3、，当上升高度为H时，速度达到v，则()答案：D点评：动能定理中的“外力”是指物体受到的所有的力．本题中指系统受到的重力和拉力．警示：动能定理说明了物体动能的变化是通过外力做功的过程来实现的，具体表现为：若ΔEk>0，表示动能增加，合外力对物体做正功；若ΔEk<0，表示动能减少，合外力对物体做负功；若ΔEk＝0，表示动能不变，合外力对物体不做功．二、用动能定理求变力做功问题：运用动能定理的解题步骤是怎样的？解析：(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，然后求各个外力做功的代数和．(注意各力做功的正、负)(

4、3)明确物体在过程始末状态的动能Ek1和Ek2(4)列出动能定理的方程W总＝Ek2－Ek1及其他必要的解题方程，进行求解．问题：什么情况下优先使用动能定理？解析：研究对象是单个物体或者没有相对运动的物体系，在曲线运动和变力问题中，不涉及加速度和时间时，可优先考虑使用动能定理，这样可以不考虑和分析运动过程的细节，使问题简单化，解题过程清晰容易．实际上我们在解题时，往往首先考虑看能不能用动能定理求解，然后再考虑其他办法，牛顿运动定律一般是我们最后考虑的方法．例2：质量为m的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，运动过程中小球受到空气阻

5、力的作用．设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的拉力为7mg，此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为()A．mgR/4B．mgR/3C．mgR/2D．mgR答案：C点评：不论物体做什么形式的运动，受力如何，动能定理总是适用的．警示：用动能定理求解变力做功时首先要注意哪些力是变力，哪些力是恒力，找出恒力做的功和变力做的功，然后再运用动能定理解题．三、动能定理在多过程问题中的应用问题：如何使用动能定理求解多过程问题？解答：从动力学的角度分析多过程问题往往相当复杂，这时，动能定理的特性就明显地表现

6、出来了．多过程问题的复杂不外乎其受力情况、运动情况比较难确定．但是，利用动能定理认识这样一个过程，是从总体上把握其运动状态的变化，并不需要从细节上了解；分析力的作用是看其做功，也只需要把所有的功累加起来而已，力是变力还是恒力，一个力是否一直在作用，这些显得并不重要．使用动能定理求解多过程问题的方法是：(1)了解由哪些过程构成，选哪个过程研究；(2)分析每个过程物体的受力情况；(3)分析各个力的做功情况；(4)从总体上把握全过程，表达出总功，找出初、末状态的动能；(5)对所研究的全过程运用动能定理列方程．例3：物体从高出地面H处，由静止自由下落，如

7、图5－2－2所示，不考虑空气阻力，落至地面进入沙坑深h处停止，求物体在沙坑中受到的平均阻力是其重力的多少倍？解析：解法一：物体运动分两个物理过程，先自由落体，然后做匀减速运动，设物体落至地面时速度为v，则由动能定理可得点评：一个多运动过程的问题往往涉及多个知识点，关键问题是分清楚每一个过程，认清物理过程，建立物理情景．做到这一点往往需画出受力图，运动草图，这是应该具有的一种解决问题的能力．警示：(1)从本题可以看出：根据题意灵活地选取研究过程可以使问题变得简单．有时取全过程简单；有时则取某一阶段简单．原则是尽量使做功的力减少，各个力的功计算方便；

8、或使初、末动能等于零．(2)在比较复杂问题中，应注意不要出现漏解．比较好的方法就是逐段分析法．1.(单选)静置于光滑水平面上坐标原点处的