（新课标安徽专版）《金版新学案》2011高三物理一轮复习 动能定理及其应用课件.ppt

第2讲动能定理及其应用,1定义：物体由于 而具有的能2公式：Ek.3单位：，1 J1 Nm1 kgm2/s2.4矢标性：动能是，只有正值5动能是因为v是瞬时速度,运动,焦耳,标量,状态量,题组演练,11关于对动能的理解，下列说法正确的是()A动能是普遍存在的机械能的一种基本形式，凡是运动的物体都具有动能B动能总是正值，但对于不同的参考系，同一物体的动能大小是不同的C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D动能不变的物体，一定处于平衡状态,【解析】动能是物体由于运动而具有的能量，所以运动的物体就有动能，A正确；由于Ek mv2，而v与参考系的选取有关，所以B正确；由于速度为矢量，当方向变化，其速度大小不变时，动能并不改变，故C正确；做匀速圆周运动的物体动能不变，但并不是处于平衡状态，D错误【答案】ABC,1内容：所有外力对物体做的(也叫合外力的功)等于物体的变化2表达式：W总Ek2Ek1.,总功,动能,3.对动能定理的理解(1)一个物体的动能变化Ek与合外力对物体所做功W具有等量代换关系若Ek0，表示物体的动能增加，其增加量等于合外力对物体所做的正功；若Ek0，表示物体的动能减少，其减少量等于合外力对物体所做的负功的绝对值；若Ek0，表示合外力对物体所做的功等于零反之亦然这种等量代换关系提供了一种计算变力做功的简便方法,(2)动能定理公式中等号的意义等号表明合力做功与物体动能的变化间的三个关系：数量关系：即合外力所做的功与物体动能的变化具有等量代换关系可以通过计算物体动能的变化，求合力的功，进而求得某一力的功单位相同，国际单位都是焦耳因果关系：合外力的功是物体动能变化的原因.,题组演练,21两辆汽车在同一平直路面上行驶，它们的质量之比m1m212，速度之比v1v221，当两车急刹车后，甲车滑行的最大距离为l1，乙车滑行的最大距离为l2，设两车与路面间的动摩擦因数相等，不计空气阻力，则()Al1l212Bl1l211Cl1l221 Dl1l241,【答案】D,22如图所示，斜面高h，质量为m的物块，在沿斜面向上的恒力F作用下，能匀速沿斜面向上运动，若把此物块放在斜面顶端，在沿斜面向下同样大小的恒力F作用下物块由静止向下滑动，滑至底端时其动能的大小为()Amgh B2mghC2Fh DFh,【解析】物块匀速向上运动，即向上运动过程中物块的动能不变，由动能定理知物块向上运动过程中外力对物块做的总功为0，即WFmghWf0物块向下运动过程中，恒力F与摩擦力对物块做功与上滑中相同，设滑至底端时的动能为Ek，由动能定理WFmghWfEk0将式变形有WFWfmgh，代入有Ek2mgh.选项B正确【答案】B,一、对动能定理的进一步理解1动能定理中所说的“外力”，是指物体受到的所有力包括重力2位移和速度：必须是相对于同一个参考系的，一般以地面为参考系3动能定理适用范围：直线运动、曲线运动、恒力做功、变力做功、同时做功、分段做功各种情况均适用,4动能定理既适用于一个持续的过程，也适用于几个分段过程的全过程5动能定理公式中等号的意义等号表明合力做的功与物体动能的变化有以下三个关系：(1)数量相等即通过计算物体动能的变化，求合力的功，进而求得某一力的功(2)单位相同，都是焦耳(3)因果关系：合外力的功是物体动能变化的原因,在一般情况下，用牛顿第二定律和运动学知识可以解决的问题，都可以用动能定理解决，并且方法更简捷反之则不一定，因此应该有主动应用动能定理分析问题的意识,二、运用动能定理须注意的问题1.应用动能定理解题时，在分析过程的基础上无需深究物体运动过程中状态变化的细节，只需考虑整个过程的功及过程始末的动能.2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起作用的，必须根据不同的情况分别对待求出总功，计算时要把各力的功连同符号(正负)一同代入公式,(2009年辽宁、宁夏卷)冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意图如下图比赛时，运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O.为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小设冰壶与冰面间的动摩擦因数为10.008，用毛刷擦冰面后动摩擦因数,减少至20.004.在某次比赛中，运动员使冰壶C在投掷线中点处以2 m/s的速度沿虚线滑出为使冰壶C能够沿虚线恰好到达圆心O点，运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少？(g取10 m/s2),【解析】设冰壶在未被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为x1，所受摩擦力的大小为F1；在被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为x2，所受摩擦力的大小为F2.则有x1x2x式中x为投掷线到圆心O的距离F11mgF22mg设冰壶的初速度为v0，由功能关系，得,【答案】10 m,质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡(粗糙)底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，A、B之间的水平距离为x，重力加速度为g.下列说法正确的是(),【答案】A,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，以便更准确地理解物理过程和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,11：如右图所示，质量为M、长度为L的木板静止在光滑的水平面上，质量为m的小物体(可视为质点)放在木板上最左端，现用一水平恒力F作用在小物体上，使物体从静止开始做匀加速直线运动已知物体和木板之间的摩擦力为Ff.当物体滑到木板的最右端时，木板运动的距离为x，则在此过程中(),A物体到达木板最右端时具有的动能为(FFf)LB物体到达木板最右端时，木板具有的动能为FfxC物体克服摩擦力所做的功为FfLD物体和木板增加的机械能为Fx,【答案】B,如图所示，质量为m2 kg的小球，从半径R0.5 m的半圆形槽的边缘A点沿内表面开始下滑，到达最低点B的速度v2 m/s.求在弧AB段阻力对物体所做的功Wf(g取10 m/s2),【解析】小球由A到B的过程中，圆形槽对小球的支持力不做功，只有阻力、重力对小球做功，由动能定理可得：WGWfmv20WGmgR所以Wfmv2mgR6 J.【答案】6 J,变力做功问题的处理方法有以下几种(1)将变力转化为恒力；一般只在力的大小一直不变而力的方向一直遵循某种规律的时候才用(2)利用Fx图象的线求面积，求变力的功(3)运用动能定理求变力的功必须知道始末两个状态时物体的速度，以及在中间过程中分别有哪些力对物体做功，各做了多少功应用动能定理求功时，应特别注意，动能的变化对应的是合外力的总功,21：如图，一个质量为m的圆环套在一根固定的水平直杆上，环与杆的动摩擦因数为，现给环一个向右的初速度v0，如果在运动过程中还受到一个方向始终竖直向上的力F的作用，已知力F的大小Fkv(k为常数，v为环的运动速度)，则环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功(假设杆足够长)可能为(),【答案】C,如图所示AB是倾角为的粗糙直轨道，BCD是光滑的圆弧轨道，AB恰好在B点与圆弧相切，圆弧的半径为R.一个质量为m的物体(可以看做质点)从直轨道上的P点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动已知P点与圆弧的圆心O等高，物体与轨道AB间的动摩擦因数为.求：,(1)物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程；(2)最终当物体通过圆弧轨道最低点E时，对圆弧轨道的压力；(3)为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D，释放点距B点的距离L应满足什么条件,【解析】(1)因为摩擦始终对物体做负功，所以物体最终在圆心角为2的圆弧上往复运动对整体过程由动能定理得mgRcos mgcos x0所以总路程为x.,应用动能定理解题的基本步骤(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)明确物体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Ek2Ek1及其他必要的解题方程，进行求解,(1)小球通过粗糙管道过程中克服摩擦阻力做的功；(2)小球通过“9”管道的最高点N时对轨道的作用力；(3)小球从C点离开“9”管道之后做平抛运动的水平位移以及小球落地时速度的大小,【解析】(1)小球从初始位置到达缝隙P的过程中，由动能定理有mg(H3R)WF mv20代入数据得WF2 J.,【答案】(1)2 J(2)35 N(3)8 m/s2.77 m,1一个25 kg的小孩从高度为3.0 m的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0 m/s，取g 10 m/s2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是()A合外力做功50 JB阻力做功500 JC重力做功500 J D支持力做功50 J,【解析】重力做功WGmgh25103 J750 J，C错；小孩所受支持力方向上的位移为零，故支持力做的功为零，D错；合外力做的功W合Ek0，即W合 mv2 2522 J50 J，A项正确；WGW阻Ek0，故W阻mgh mv2750 J50 J700 JB错，所以正确选项为A.【答案】A,2如图所示，在抗洪救灾中，一架直升机通过绳索，用恒力F竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱，使其由水面开始加速上升到某一高度，若考虑空气阻力而不考虑空气浮力，则在此过程中，以下说法正确的有(),A力F所做功减去克服阻力所做的功等于重力势能的增量B木箱克服重力所做的功等于重力势能的增量C力F、重力、阻力，三者合力所做的功等于木箱动能的增量D力F和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量,【解析】对木箱受力分析如右图所示，则由动能定理：WFmghWFfEk故C对；由上式得：WFWFfEkmgh，即WFWFfEkEpE.故A、C、D均错；由重力做功与重力势能变化关系知B对【答案】B,3小球由地面竖直上抛，上升的最大高度为H，设所受阻力大小恒定，地面为零势能面在上升至离地高度h处，小球的动能是势能的两倍，在下落至离地高度h处，小球的势能是动能的两倍，则h等于()AH/9B2H/9C3H/9 D4H/9,【答案】D,4(2010年福建省龙岩市高中毕业班第一次质量检查理科综合能力测试)一个质量为m的蓝球从距地板H高处由静止释放，测得其下落时间为t，从地板反弹的高度为h(Hh)，如果运动过程空气阻力大小不变，请求出：(1)从开始下落到反弹到h高处过程中损失的机械能；(2)蓝球所受空气阻力的大小,【答案】(1)mgHmgh(2)mgma,5(2010年盐城二调)如图所示，倾角为的斜面上只有AB段粗糙，其余部分都光滑，AB段长为3L.有若干个相同的小方块(每个小方块视为质点)沿斜面靠在一起，但不粘接，总长为L.将它们由静止释放，释放时下端距A为2L.当下端运动到A下面距A为L/2时物块运动的速度达到最大,(1)求物块与粗糙斜面的动摩擦因数；(2)求物块停止时的位置；(3)要使所有物块都能通过B点，由静止释放时物块下端距A点至少要多远？,【答案】(1)2tan(2)停在B端(3)3L,