2019年高考物理第五章机械能及其守恒定律第2讲动能定理及其应用学案

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1、第2讲　动能定理及其应用板块一　主干梳理·夯实基础【知识点1】　动能　Ⅱ1.定义：物体由于运动而具有的能。2.公式：Ek＝mv2。3.物理意义：动能是状态量，是标量(选填“矢量”或“标量”)，只有正值，动能与速度方向无关。4.单位：焦耳，1J＝1N·m＝1kg·m2/s2。5.动能的相对性：由于速度具有相对性，所以动能也具有相对性。6.动能的变化：物体末动能与初动能之差，即ΔEk＝mv－mv。【知识点2】　动能定理　Ⅱ1.内容：合外力对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。2.表达式(1)W＝ΔEk。(2)W＝Ek

2、2－Ek1。(3)W＝mv－mv。3.物理意义：合外力的功是物体动能变化的量度。4.适用范围广泛(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，也可以不同时作用。板块二　考点细研·悟法培优考点1动能定理的理解和应用[拓展延伸]1.做功的过程就是能量转化的过程，动能定理表达式中的“＝”的意义是一种因果关系在数值上相等的符号。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.动能定理中涉及的物

3、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。4.若过程包含了几个运动性质不同的分过程，既可以分段考虑，也可以整个过程考虑。例1　如图所示，质量为m的滑块从h高处的a点沿倾斜轨道ab滑入水平轨道bc(两轨道平滑连接)，滑块与倾斜轨道及水平轨道间的动摩擦因数相同。滑块在a、c两点时的速度大小均为v、ab长度与bc长度相等。空气阻力不计，则滑块从a到c的运动过程中(　　)A．滑块的动能始终保持不变B.滑块在bc过程克服阻力做的功一定等于C.滑块经b点时的速度大于D.滑块经b点时的速度等于

4、(1)滑块从b到c的过程中摩擦力做功吗？做正功还是负功？提示：做功。做负功。(2)滑块在ab段和bc段摩擦力做功相同吗？提示：不同，位移相同但摩擦力不同。尝试解答　选C。由题意知，在滑块从b运动到c的过程中，由于摩擦力做负功，动能在减少，所以A错误；从a到c的运动过程中，根据动能定理：mgh－Wf＝0，可得全程克服阻力做功Wf＝mgh，滑块对ab段轨道的正压力小于对bc段的正压力，故在ab段滑块克服摩擦力做的功小于在bc段克服摩擦力做的功，即从a到b克服摩擦力做的功0

5、定理：mgh－Wf′＝mv′2－mv2，可得

6、的竖直高度差H＝48m。为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接，其中最低点C处附近是一段以O为圆心的圆弧，助滑道末端B与滑道最低点C的高度差h＝5m，运动员在B、C间运动时阻力做功W＝－1530J，g取10m/s2。(1)求运动员在AB段下滑时受到阻力Ff的大小；(2)若运动员能承受的最大压力为其所受重力的6倍，则C点所在圆弧的半径R至少应为多大？答案　(1)144N　(2)12.5m解析　(1)运动员在AB段上做初速度为零的匀加速运动，设AB段的长度为x，斜面的倾角为α，则有v＝2ax，根据牛顿

7、第二定律得mgsinα－Ff＝ma，又sinα＝，由以上三式联立解得Ff＝144N。(2)在由B到达C的过程中，根据动能定理有mgh＋W＝mv－mv设运动员在C点所受的支持力为FN，由牛顿第二定律得FN－mg＝m由运动员能承受的最大压力为其所受重力的6倍，即有FN＝6mg，联立解得R＝12.5m，所以圆弧的半径R至少为12.5m。考点2动能定理与图象结合问题[拓展延伸]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及图线所表示的物理意义。2.根据物理规律推导出纵坐标与横坐标所对应的物理量

8、间的函数关系式。3.将推导出的物理规律与数学上与之相对应的标准函数关系式相对比，找出图线的斜率、截距、图线的交点，弄清图线与坐标轴围成的面积所对应的物理意义，分析解答问题。或者利用函数图线上的特定值代入函数关系式求物理量。例2　[2018·河南陕州中学月考](多选)一质量为2kg的物体，在水平恒定拉力的