高考物理一轮复习专题5.2动能和动能定理（精讲）（含解析）

《高考物理一轮复习专题5.2动能和动能定理（精讲）（含解析）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、专题5.2动能和动能定理1.掌握动能和动能定理；2.能运用动能定理解答实际问题。知识点一动能(1)定义：物体由于运动而具有的能。(2)公式：Ek＝mv2，v为瞬时速度，动能是状态量。(3)单位：焦耳，1J＝1N·m＝1kg·m2/s2。(4)标矢性：动能是标量，只有正值。(5)动能的变化量：ΔEk＝Ek2－Ek1＝mv－mv。知识点二动能定理(1)内容：合外力对物体所做的功等于物体动能的变化。(2)表达式：W＝ΔEk＝mv－mv。(3)物理意义：合外力对物体做的功是物体动能变化的量度。(4)适用条件①既适用于直线运动，也适用于曲线运动。②

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。考点一动能定理的理解及应用【典例1】(2018·全国卷Ⅰ·18)如图，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R；bc是半径为R的四分之一圆弧，与ab相切于b点．一质量为m的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动．重力加速度大小为g.小球从a点开始运动到其轨迹最高点，机械能的增量为(　　)A．2mgRB．4mgRC．5mgRD．6mgR【答案】C　【解析】小球从a运动到c，根据动能定理，得F·3R－mg

3、R＝mv，又F＝mg，故v1＝2，小球离开c点在竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做初速度为零的匀加速直线运动．且水平方向与竖直方向的加速度大小相等，都为g，故小球从c点到最高点所用的时间t＝＝2，水平位移x＝gt2＝2R，根据功能关系，小球从a点到轨迹最高点机械能的增量为力F做的功，即ΔE＝F·(2R＋R＋x)＝5mgR。【方法技巧】应用动能定理解题的基本思路(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合＝Ek2－E

4、k1及其他必要的解题方程进行求解．【变式】(2018·江苏卷·7)(多选)如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置．物块由A点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点．在从A到B的过程中，物块(　　)A．加速度先减小后增大B．经过O点时的速度最大C．所受弹簧弹力始终做正功D．所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功【答案】AD　【解析】A对，B错：由A点开始运动时，F弹>Ff，合力向右，小物块向右加速运动，弹簧压缩量逐渐减小，F弹减小，由F弹－Ff＝ma知，a减小；当运动到F弹＝Ff时，a减

5、小为零，此时弹簧仍处于压缩状态，由于惯性，小物块继续向右运动，此时F弹

6、2】(2018·高考全国卷Ⅲ)如图，在竖直平面内，一半径为R的光滑圆弧轨道ABC和水平轨道PA在A点相切，BC为圆弧轨道的直径，O为圆心，OA和OB之间的夹角为α，sinα＝.一质量为m的小球沿水平轨道向右运动，经A点沿圆弧轨道通过C点，落至水平轨道；在整个过程中，除受到重力及轨道作用力外，小球还一直受到一水平恒力的作用．已知小球在C点所受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零．重力加速度大小为g.求(1)水平恒力的大小和小球到达C点时速度的大小；(2)小球到达A点时动量的大小；(3)小球从C点落至水平轨道所用的时间．【解析】

7、(1)设水平恒力的大小为F0，小球到达C点时所受合力的大小为F.由力的合成法则有＝tanα①F2＝(mg)2＋F②设小球到达C点时的速度大小为v，由牛顿第二定律得F＝m③由①②③式和题给数据得F0＝mg④v＝.⑤(2)设小球到达A点的速度大小为v1，作CD⊥PA，交PA于D点，由几何关系得DA＝Rsinα⑥CD＝R(1＋cosα)⑦由动能定理有－mg·CD－F0·DA＝mv2－mv⑧由④⑤⑥⑦⑧式和题给数据得，小球在A点的动量大小为p＝mv1＝.⑨(3)小球离开C点后在竖直方向上做初速度不为零的匀加速运动，加速度大小为g.设小球在竖直方向

8、的初速度为v⊥，从C点落至水平轨道上所用时间为t.由运动学公式有v⊥t＋gt2＝CD⑩v⊥＝vsinα⑪由⑤⑦⑩⑪式和题给数据得t＝.⑫【举一反三】(2019·四川省泸州市一中模拟)如图所示，