2019版高考物理大一轮复习第五章机械能及其守恒定律第15讲动能定理及其应用学案

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1、第15讲　动能定理及其应用考纲要求考情分析命题趋势1.对动能定理的理解Ⅱ2．动能定理的应用Ⅱ3．动能定理与图象结合的问题Ⅱ2016·全国卷Ⅱ，21动能定理是力学的重要规律之一，对求解涉及位移的过程问题非常简便，在高考中也有很重要的地位1．动能(1)定义：物体由于__运动__而具有的能．(2)公式：Ek＝__mv2__.(3)单位：__焦耳__,1J＝1N·m＝1kg·m2/s2.(4)标矢性：动能是__标量__，只有正值，动能与速度方向__无关__.(5)动能的变化：物体__末动能__与__初动能__之差，即ΔEk＝__mv－mv__.2．动能定理(1)内容：在一个过程中

2、合力对物体所做的功，等于物体在这个过程中__动能的变化__.(2)表达式：W＝ΔEk＝Ek2－Ek1＝__mv－mv__.(3)物理意义：__合力__的功是物体动能变化的量度．(4)适用条件①动能定理既适用于直线运动，也适用于__曲线运动__.②既适用于恒力做功，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__分阶段__作用．1．请判断下列表述是否正确，对不正确的表述，请说明原因．(1)动能是机械能的一种表现形式，凡是运动的物体都具有动能．(　√　)(2)一定质量的物体动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化．(　√　)(3)动能

3、不变的物体，一定处于平衡状态．(　×　)解析　速度是矢量，动能是标量，动能不变的物体，速度的方向可能发生变化．(4)做自由落体运动的物体，动能与下落距离的二次方成正比．(　×　)解析　由mv2＝mgh可知，做自由落体运动的物体，动能与下落距离成正比，而不是与下落距离的二次方成正比．(5)如果物体所受的合外力为零，那么，合外力对物体做的功一定为零．(　√　)(6)物体在合外力作用下做变速运动，动能一定变化．(　×　)解析　变速运动可能仅仅是速度的方向发生变化，此时动能可能不变．(7)物体的动能不变，所受的合外力必定为0.(　×　)解析　物体动能不变，所受的合外力不一定为0，

4、比如匀速圆周运动．2．关于运动物体所受的合力、合力做的功、物体动能的变化，下列说法正确的是(　B　)A．运动物体所受的合力不为零，合力必做功，物体的动能肯定要变化B．运动物体所受的合力为零，则物体的动能肯定不变C．运动物体的动能保持不变，则该物体所受合力一定为零D．运动物体所受合力不为零，则该物体一定做变速运动，其动能要变化解析　关于运动物体所受的合力、合力做的功、物体动能的变化三者之间的关系有下列三个要点．(1)若运动物体所受合力为零，则合力不做功(或物体所受外力做功的代数和必为零)，物体的动能绝对不会发生变化．(2)物体所受合力不为零，物体必做变速运动，但合力不一定做

5、功，合力不做功，则物体动能不变化．(3)物体的动能不变，一方面表明物体所受的合力不做功；同时表明物体的速率不变．(速度的方向可以不断改变，此时物体所受的合力只是用来改变速度方向，产生向心加速度，如匀速圆周运动)根据上述三个要点不难判断，本题只有选项B是正确的．3．(多选)一物体自t＝0时开始做直线运动，其v－t图象如图所示，下列说法正确的是(　AD　)A．0～4s内合外力做的功等于5～6s内合外力做的功B．2s末合外力的功率大于6s末合外力的功率C．0～2s内与0～4s内合外力的平均功率相同D．4～6s内合外力的平均功率等于零解析　根据动能定理可得，0～4s内合外力对物体

6、做的功等于5～6s内合外力对物体做的功，同理可得4～6s内合外力的功为零，则平均功率等于零，选项A、D均正确；同理可得，0～2s内与0～4s内合外力的功相同，但时间不相等，故平均功率不相同，选项C错误；2s末、6s末速度大小相等，但2s末的合外力小于6s末的合外力，故2s末合外力的功率小于6s末合外力的功率，选项B错误．　一　对动能定理的理解1．对“外力”的两点理解(1)“外力”指的是合力，重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力或其他力，他们可以同时作用，也可以不同时作用．(2)既可以是恒力，也可以是变力．2．“＝”体现的两个关系[例1](2018·湖北宜昌模拟)一辆汽车在平

7、直公路上行驶，在汽车的速度从0增大到v的过程中，发动机做的功为W1；在汽车的速度从v增大到2v的过程中，发动机做的功为W2.设汽车在行驶过程中所受阻力和发动机的牵引力都不变，则有(　B　)A．W2＝2W1B．W2＝3W1C．W2＝4W1D．W2＝W1解析　设汽车发动机的牵引力为F，汽车所受的阻力为Ff，两个过程中汽车的位移分别为l1、l2，则由动能定理得(F－Ff)l1＝mv2－0，(F－Ff)l2＝m(2v)2－mv2，解得l2＝3l1，又W1＝Fl1，W2＝Fl2，可得W2＝3W1，选项B正确．应用动能定理解题应抓好“两状