新课标2018版高考物理一轮复习第五章机械能第2讲动能定理及其应用教案201709202143

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1、第2讲动能定理及其应用知识点一动能1.定义:物体由于而具有的能.2.公式:Ek=.3.单位:,1J=1N·m=1kg·m2/s2.4.标矢性:动能是,只有正值,动能与速度的方向.5.动能的变化:物体与之差,即ΔEk=.答案:1.运动2.mv23.焦耳4.标量无关5.末动能初动能知识点二动能定理1.内容:在一个过程中合力对物体所做的功,等于物体在这个过程中.2.表达式:W=ΔEk=Ek2-Ek1=.3.物理意义: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.(2)既适用于恒力做功,也适用于做功.(3)力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以作

2、用.答案:1.动能的变化2.3.合力4.(1)曲线运动(2)变力(3)分阶段(1)运动的物体具有的能量就是动能.()(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)处于平衡状态的物体动能一定保持不变.()(4)做自由落体运动的物体,动能与下落时间的二次方成正比.()(5)物体在合外力作用下做变速运动,动能一定变化.()(6)物体的动能不变,所受的合外力必定为零.()答案:(1)×(2)√(3)√(4)√(5)×(6)×考点动能定理的理解1.合外力做功与物体动能的变化间的关系(1)数量关系:合外力做的功与物体动能的变化具有等量代换关系,但并不

3、是说动能变化就是合外力做功.(2)因果关系:合外力的功是引起物体动能变化的原因.(3)量纲关系:单位相同,国际单位都是焦耳.2.标量性:动能是标量,功也是标量,所以整个动能定理是一个标量式,不存在方向的选取问题.当然动能定理也就不存在分量的表达式.例如,以相同大小的初速度不管以什么方向抛出,在最终落到地面速度大小相同的情况下,所列的动能定理的表达式都是一样的.3.相对性:高中阶段动能定理中的位移和速度必须相对于同一个参考系,一般以地面或相对地面静止的物体为参考系.4.动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动,既适用于求恒力做功也适用于求变力做功.因使用动能定理可由动能的变化来

4、求功,所以动能定理是求变力做功的首选.考向1对动能定理的理解[典例1](多选)如图所示,一块长木板B放在光滑的水平面上,在B上放一物体A,现以恒定的外力拉B,由于A、B间摩擦力的作用,A将在B上滑动,以地面为参考系,A、B都向前移动一段距离,在此过程中()A.外力F做的功等于A和B动能的增量B.B对A的摩擦力所做的功,等于A的动能增量C.A对B的摩擦力所做的功,等于B对A的摩擦力所做的功D.外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和[解析]A物体所受的合外力等于B对A的摩擦力,对A物体运用动能定理,则有B对A的摩擦力所做的功等于A的动能的增量,即B对;A对B的

5、摩擦力与B对A的摩擦力是一对作用力与反作用力,大小相等、方向相反,但是由于A在B上滑动,A、B相对地的位移不等,故二者做功不等,C错;对B应用动能定理WF-WFf=ΔEkB,即WF=ΔEkB+WFf,就是外力F对B做的功,等于B的动能增量与B克服摩擦力所做的功之和,D对;由前述讨论知B克服摩擦力所做的功与A的动能增量(等于B对A的摩擦力所做的功)不等,故A错.[答案]BD[变式1]如图所示,人用手托着质量为m的苹果,从静止开始沿水平方向运动,前进距离L后,速度为v(苹果与手始终相对静止),苹果与手掌之间的动摩擦因数为μ,则下列说法正确的是()A.手对苹果的作用力方向竖直向上B.

6、苹果所受摩擦力大小为μmgC.手对苹果做的功为mv2D.苹果对手不做功答案:C解析:苹果受手的支持力FN=mg、静摩擦力Ff,合力即手对苹果的作用力,方向斜向上,A错误;苹果所受摩擦力为静摩擦力,不等于μmg,B错误;由动能定理可得,手对苹果的静摩擦力做的功W=mv2,C正确;苹果对手做负功,D错误.考向2应用动能定理求变力做功[典例2](2015·海南卷)如图所示,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()A.mgRB.

7、mgRC.mgRD.mgR[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=m,FN=2mg,联立解得v=.下滑过程中,根据动能定理可得mgR-Wf=mv2,解得Wf=mgR,所以克服摩擦力做功为mgR,C正确.[答案]C[变式2](2015·新课标全国卷Ⅰ)如图所示,一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径POQ水平.一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落,恰好从P点进入轨道.质点滑到轨道最低点N时,对轨道的压力为4

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