浙江省备战高考物理一遍过考点15动能定理及其应用（含解析）

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1、动能定理及其应用专题知识内容考试要求必考加试机械能守恒定律动能和动能定理dd一、动能定理1．公式：（）2．推导：假设物体（m）在极短时间Δt内受到力F1、F2……（可视为恒力）作用，发生的位移为Δx对物体，由牛顿第二定律有，由运动学公式有联立可得，即在极短时间Δt内有，对一般过程有，即（故解题时，使用动能定理和牛顿运动定律均可，应根据实际情况选择解题思路）3．优先考虑应用动能定理的问题（1）不涉及加速度、时间的问题；（2）有多个物理过程且不需要研究整个过程中的中间状态的问题；（3）变力做功的问题。二、应用动能定理的流程三、应用动能定理解题的方法技巧1．对物体进行

2、正确的受力分析，要考虑物体所受的所有外力，包括重力。2．有些力在物体运动的全过程中不是始终存在的，若物体运动的全过程包含几个不同的物理过程，物体的运动状态、受力等情况均可能发生变化，则在考虑外力做功时，必须根据不同情况分别对待。3．若物体运动的全过程包含几个不同的物理过程，解题时可以分段考虑，也可以全过程为一整体，利用动能定理解题，用后者往往更为简捷。（2019·山西平遥中学期末）光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点连接，导轨半径R＝0.5m，一个质量m＝2kg的小球在A处压缩一轻质弹簧，弹簧与小球不拴接。用手挡住小球不动，此时弹簧弹性势能Ep＝36J，如

3、图所示。放手后小球向右运动脱离弹簧，沿半圆形轨道向上运动恰能通过最高点C，g取10m/s2。下列选项正确的是A．小球脱离弹簧时的速度大小5m/sB．小球通过最高点C的速度是0C．小球在C点处于超重状态D．小球从B到C阻力做的功为–11J【参考答案】D【详细解析】A、根据机械能守恒定律Ep=mv12解得:v1=6m/s，选项A错误；B、因小球恰能通过最高点C，则，解得，选项B错误；C、小球在C点时，加速度向下，处于失重状态，选项C错误；D、小球从B到C，由动能定理：，联立解得Wf=–11J，选项D正确。【名师点睛】竖直方向的圆周运动：（1）绳模型（绳、内轨约束）。

4、做完整圆周运动的临界条件：最高点的向心力仅由重力提供。不脱离的临界条件：恰好做完整的圆周运动，或者到与圆心等高处速度为零。（2）杆模型（杆、管、套环约束）。做完整圆周运动的临界条件：最高点速度为0。（3）桥模型（拱桥、外轨约束）。脱离的临界条件：支持力为0。恰好在最高点脱离时，由重力提供向心力。1．为了研究过山车的原理，某物理小组提出了下列设想：取一个与水平方向夹角为θ=60°、长为L1=2m的倾斜轨道AB，通过微小圆弧与长为L2=m的水平轨道BC相连，然后在C处设计一个竖直完整的光滑圆轨道，出口为水平轨道上D处，如图所示。现将一个小球从距A点高为h=0.9m的

5、水平台面上以一定的初速度v0水平弹出，到A点时小球的速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下。已知小球与AB和BC间的动摩擦因数均为μ=，g取10m/s2。（1）求小球初速度v0的大小；（2）求小球滑过C点时的速率vC；（3）要使小球不离开轨道，则竖直圆弧轨道的半径R应该满足什么条件？【答案】（1）m/s（2）3m/s（3）0

6、，有，代入数据解得R2=2.7m，当圆轨道与AB相切时，即圆轨道的半径不能超过1.5m，综上所述，要使小球不离开轨道，R应该满足的条件是0

7、力:F=kx，选取初速度的方向为正方向，则滑块的加速度:，可知a与x的关系是不过坐标原点的直线；故A错误；B．当弹簧的压缩量为x时，弹簧的弹性势能:，所以滑块克服弹簧的弹力做功:，克服摩擦力做功:Wf=–fx。对滑块由动能定理可得:，即:，为x的二次函数，是一条曲线；故B错误；C．滑块克服弹簧做的功转化为弹簧的弹性势能，所以系统的机械能:E=Ek0–fx，即系统的机械能与x之间的关系为斜率为负的一次函数；故C正确；D．因摩擦产生的内能为:Q=fx，是过坐标原点的倾斜直线；故D错误。【名师点睛】解决本题的关键要正确分析弹簧的状态，知道小球的速度最大时，合力为零，通

8、过分析小球的受力情况，进