高考物理一轮复习-机械能守恒定律及其应用同步课件.ppt

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1、第3讲机械能守恒定律及其应用一、动能1．定义：物体由于而具有的能．4．矢标性：动能是，只有正值．3．单位：,1J＝1N·m＝1kg·m2/s2.2．公式：Ek＝.运动mv2J标量动能是状态量，其表达式中的v是瞬时速度，但动能的变化量是过程量．二、动能定理1．内容：所做的等于物体动能的变化．2．表达式：W＝Ek2－Ek1＝.3．物理意义：动能定理指出了外力对物体所做的总功与物体之间的关系，即合外力的功是物体的量度．mv22－mv12动能变化量动能变化合力功4．动能定理的适用条件(1)动能定理既适用

2、于直线运动，也适用于；(2)既适用于恒力做功，也适用于；(3)力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以．曲线运动变力做功不同时作用1．计算外力对物体做的总功时，应明确各个力所做功的正负，然后求所有外力做功的代数和；求动能变化时，应明确动能没有负值，动能的变化为末动能减去初动能．2．位移和速度必须是相对于同一个参考系而言的，一般以地面为参考系．3．动能定理应用广泛，直线运动、曲线运动、恒力做功、变力做功、同时做功、分段做功等各种情况均适用．4．动能定理既适用于一个持续的过程，也适用于分段过程的

3、全过程．动能定理说明外力对物体所做的总功和动能变化间的一种因果关系和数量关系，不可理解为功转变成了物体的动能．1．一个质量为0.3kg的弹性小球，在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前相同，则碰撞前后小球速度变化量的大小Δv和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为()A．Δv＝0B．Δv＝12m/sC．W＝1.8JD．W＝10.8J解析：取末速度的方向为正方向，则v2＝6m/s，v1＝－6m/s，速度变化Δv＝v2－v1＝12m/s，A错误，B正

4、确；小球与墙碰撞过程中，只有墙对小球的作用力做功，由动能定理得：W＝mv22－mv12＝0，故C、D均错误．答案：B1．基本步骤(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)明确研究对象在过程的始末状态的动能Ek1和Ek2；(4)列出动能定理的方程W合＝Ek2－Ek1及其他必要的解题方程，进行求解．2．注意的问题(1)动能定理的研究对象是单一物体，或者是可以看做单一物体的物体系统．(2)动能定理是求解物体的位移或速率的简捷公式．当题目中涉及到位移时可优

5、先考虑动能定理；处理曲线运动中的速率问题时也要优先考虑动能定理．(3)若过程包含了几个运动性质不同的分过程，既可分段考虑，也可整个过程考虑．但求功时，有些力不是全过程都作用的，必须根据不同的情况分别对待求出总功．(4)应用动能定理时，必须明确各力做功的正、负．当一个力做负功时，可设物体克服该力做功为W，将该力做功表达为—W，也可以直接用一字母表示该力做功，使其字母本身含有负号．1．应用动能定理解题，关键是对研究对象进行准确的受力分析及运动过程分析，并画出物体运动过程的草图，借助草图理解物理过程和

6、各量关系．有些力在物体运动全过程中不是始终存在的，在计算外力做功时更应引起注意．2．高考对该类问题常综合各种力及平抛、圆周运动、牛顿运动定律等知识，考查学生的理解、推理、分析综合能力．2．如图5－2－1所示，ABCD是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧，BC是水平的，其长度d＝0.50m．盆边缘的高度为h＝0.30m．在A处放一个质量为m的小物块并让其从静止下滑．已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数为μ＝0.10.小物块在盆内来回滑动，最后停下来

7、，则停的地点到B的距离为()A．0.50mB．0.25mC．0.10mD．0解析：设小物块在BC面上运动的路程为s.由动能定理知：μmgs＝mgh，则s＝m＝3m因为d＝0.5m，则＝6故小物块停在B点．答案：D(2008·上海高考)总质量为80kg的跳伞运动员从离地500m的直升机上跳下，经过2s拉开绳索开启降落伞．如图5－2－2所示是跳伞过程中的v－t图象，试根据图象求：(g取10m/s2)图5－2－2(1)t＝1s时运动员的加速度和所受阻力的大小；(2)估算14s内运动员下落的高度及克服阻

8、力做的功；(3)估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间．[思路点拨]解答本题时应注意以下三点：(1)运动员在前2s内做匀加速直线运动，阻力恒定；(2)v－t图象与t轴所围的面积表示运动员下落的高度；(3)2s～14s内阻力是变力．[课堂笔记](1)从图中可以看出，在t＝2s内运动员做匀加速运动，其加速度大小为a＝m/s2＝8m/s2设此过程中运动员受到的阻力大小为Ff，根据牛顿第二定律，有mg－Ff＝ma得Ff＝m(g－a)＝80×(10－8)N＝160N.(2)从图中由面积估算得出运动员在14s