第2讲动能动能定理讲义.docx

1、第2讲动能动能定理讲义第2讲动能动能定理基础再现“夯实取基学生用书P85【基础梳理】、动能1.定义：物体由于运动而具有的能.2.表达式1 2Ek= ?mv .3.单位：焦耳，1 J= 1 N m = 1 kg m2/s2.4.矢标性: 标量. 、动能定理1.内容：力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中动能的变化1 2 1 22.表达式： W= Ek2 Eki = 2mv2 2mvi-3.适用范围(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.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.【自我诊断】判一判(1)运动的物体具有的能量

2、就是动能. ( )(2)一定质量的物体动能变化时，速度一定变化，速度变化时，动能也一定变化. ( )(3)处于平衡状态的物体动能一定保持不变. ( )做自由落体运动的物体，动能与下落的时间成正比. ( )(5)物体在合外力作用下做变速运动，但动能却不一定变化. ( )提示：(1) X (2) X (3) V (4) X (5) V(多选)关于动能定理的表达式 W= Ek2 Eki，下列说法中正确的是( )A .公式中的 W为不包含重力的其他力做的总功B .公式中的 W为包含重力在内的所有力做的功， 也可通过以下两种方式计算： 先求每个力的功再求功的代数和或先求合外力再求合外力的功C .公式中的

3、Ek2 Eki为动能的增量，当 W 0时动能增加，当 WV 0时动能减少D .动能定理适用于直线运动，但不适用于曲线运动，适用于恒力做功，但不适用于变力做功提示：BC多维谍堂“考点突破考点1 对动能定理的理解和应用学生用书P86专业文档知识提炼】1.动能定理公式中体现的“三个关系数量关系合力的功与物体动能的变化可以等量代换单位关系国际单位都是焦耳因果关系合力做的功是物体动能变化的原因2“一个参考系”：高中阶段动能定理中的位移和速度应以地面或相对地面静止的物体为参考系.3.适用范围：直线运动、曲线运动、恒力做功、变力做功、各个力同时做功、 分段做功均可用动能定理.【典题例析】例工I (2017高

4、考江苏卷)如图所示，两个半圆柱 A、B紧靠着静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱 C,三者半径均为 R.C的质量为m, A、B的质量都为罗，与地面间的动摩擦因数均为 e现用水平向右的力拉 A,使A缓慢移动，直至 C恰好降到地面整个过程中 B保持静止设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.求：(2)动摩擦因数的最小值 emin ；(3)A移动的整个过程中，拉力做的功 W.审题指导由圆柱C 一开始受力平衡可得出力 F的大小动摩擦因数最小时，B受C压力的水平分力最大.拉力为变力，可根据动能定理求解拉力做的功 解析 C受力平衡2Fcos 30 = mg解得 F = mg.C恰好降到地面时，B受C压

5、力的水平分力最大 Fxmax=-2mgB受地面的摩擦力f = e mg根据题意 fmin = Fxmax,解得 emin= (3)C下降的高度h = C.3 1)RA 的位移 x= 2( .3 1)R摩擦力做功的大小Wf= fx= 2( 3 1) e mgR根据动能定理 W Wf+ mgh= 0 0解得 W= (2e 1)( .3 1)mgR.答案见解析技巧点1.应用动能定理解题的基本思路2 当F为变力或物体做曲线运动时 ，或要求解的问题中没有明确固定的受力或在力的方向上的位移时 ，考虑用动能定理求变力做的功 分析各力做功情况时不要出现 “丢功”及“错功”.严格按照重力、弹力、摩擦力的顺序找出

6、运动物体所受的各个力 ，然后准确判断出各个力做的功 存在电场时，还要考虑是否有电场力做功.【迁移题组】迁移1对动能定理的理解1 关于运动物体所受的合外力、合外力做的功及动能变化的关系下列说法正确的是 ( )A .合外力为零，则合外力做功一定为零B .合外力做功为零，则合外力一定为零C .合外力做功越多，则动能一定越大D .动能不变，则物体合外力一定为零解析：选A.由W= FICOS a可知，物体所受合外力为零，合外力做功一定为零，但合外力做功为零，可能 是a= 90 ,故A正确，B错误；由动能定理 W=A Ek可知，合外力做功越多，动能变化量越大，但动能不 一定越大，动能不变，合外力做功为零，

7、但合外力不一定为零， C、D均错误.O迁移2动能定理在直线运动中的应用2.(2017高考全国卷II )为提高冰球运动员的加速能力，教练员在冰面上与起跑线距离 so和Si(simgR,质点不能到达 Q点iC. W= mgR,质点到达 Q点后，继续上升一段距离iD . W-mgR,质点到达Q点后，继续上升一段距离2解析：选C.设质点到达N点的速度为vn,在N点质点受到轨道的弹力为 Fn,则Fn mg =芈,已知FnRi 2 3=Fn= 4mg,则质点到达 N点的动能为EkN = ?mvN= mgR.质点由开始至 N点的过程，由动能定理得 mg 2Ri i+ Wf= EkN 0,解得摩擦力做的功为

8、Wf= ?mgR,即克服摩擦力做的功为 W= Wf= mgR.设从N到Q的过 程中克i i i服摩擦力做功为 W,则W pmgcos 0,最终在与B点对称的E点之间来回运动，A、B错误；物块第一次运动到 C时速度最大，对轨道的压力最大，物块从D第一次运动到C过程，由动能定理得：mgR= *mv2;设此时轨道对物块的支持力为 Fj,由牛顿第二定律2得：F1 mg= m,联立解得：3mg ,由牛顿第三定律知物块对 C点的最大压力为3mg,故C正确；当最R后稳定后，物块在BE之间运动时，设物块经过C点的速度为V2,由动能定理得：mgR(1 cos 0) = gmv2,设2轨道对物块的支持力为 F2,

9、由牛顿第二定律得：F2 mg= mR,联立解得：F?= (3 . 3)mg,由牛顿第三定律专业文档可知，物块对C点的最小压力为(3 3)mg, D正确.4 .如图，与水平面夹角0= 37的斜面和半径R= 0.4 m的光滑圆轨道相切于 B点，且固定于竖直平面内.滑 块从斜面上的A点由静止释放，经 B点后沿圆轨道运动，通过最高点 C时轨道对滑块的弹力为零已知滑块与斜面间动摩擦因数 尸0.25.(g取10 m/s2, sin 37 = 0.6 cos 37= 0.8)求：(1)滑块在C点的速度大小 vc；(2)滑块在B点的速度大小vb；A、B两点间的高度差 h.解析：本题考查圆周运动、机械能守恒、动

10、能定理(1)对C点：滑块竖直方向所受合力提供向心力2mvC mg= vc= . gR= 2 m/s.对Bt C过程：滑块机械能守恒12 12mvB= qmvc+ mgR(1 + cos 37 ) vB= vC+ 2gR (1+ cos 37)= 4. 29 m/s.滑块在AtB的过程，利用动能定理：代入数据解得h = 1.38 m.答案：见解析学生用书课后达标*能力提升JP305(单独成册)(建议用时：60分钟)一、单项选择题1 .(2018襄阳模拟)用竖直向上大小为 30 N的力F，将2 kg的物体从沙坑表面由静止提升 1 m时撤去力F , 经一段时间后，物体落入沙坑，测得落入沙坑的深度为

11、20 cm.若忽略空气阻力，g取10 m/s2.则物体克服沙坑的阻力所做的功为( )A. 20 J B. 24 JC. 34 J D. 54 J解析：选C.对整个过程应用动能定理得：F h1 + mgh2 Wf = 0,解得：Wf= 34 J, C 对.2.专业文档L-fiJIMill（2018宁波模拟）如图所示，木盒中固定一质量为 m的砝码，木盒和砝码在桌面上以一定的初速度一起滑行一段距离后停止现拿走砝码，而持续加一个竖直向下的恒力 F（F = mg），若其他条件不变，则木盒滑行的3.（2018北京101中学检测）如图所示，质量为 m的物体静置在水平光滑平台上，系在物体上的绳子跨过光 滑的定

12、滑轮，由地面上的人以速度 vo向右匀速拉动，设人从地面上平台的边缘开始向右行至绳与水平方向夹角为45。处，在此过程中人所做的功为 （ ）2mvoA.石T2mv222 mvo C.2,在此过程中人所做的功为 W= ；mv2 0=晋，C正确.4. （2018杭州名校质检）如图所示，已知物体与三块材料不同的地毯间的动摩擦因数分别为 u 2 和3三块材料不同的地毯长度均为 I，并排铺在水平地面上，该物体以一定的初速度 v。从a点滑上第一块，则物体恰好滑到第三块的末尾 d点停下来，物体在运动中地毯保持静止， 若让物体从d点以相同的初速度水平向左运动，则物体运动到某一点时的速度大小与该物体向右运动到该位置

13、的速度大小相等，则这一点是 （ ）. Ia b e? dA . a点 B . b点C. c点 D . d点解析：选C.对物体从a运动到c,由动能定理，u mg2卩mgmv2 mv：对物体从d运动到c,由1 1动能定理，一 3 u mg= mv2 ?mv2，解得v2= v1,选项C正确.5.道最低点B的静止小球，分别沿I和n推至最高点 A，所需时间分别为 如t2；动能增量分别为 A Ek1、A Ek2.假定球在经过轨道转折点前后速度的大小不变，且球与i、n轨道间的动摩擦因数相等，则示,则 tit2.A 甲沿斜草面下滑过程中克服摩擦力做的功比乙的多B 甲、乙经过斜草面底端时的速率相等C 甲、乙最终停在水平草面上的同一位置D .甲停下时的位置与 B的距离和乙停下时的位置与 B的距离相等解析：选C.设斜草面长度为I，倾角为0,游客在斜草面上下滑，克