（新课标）河南省2015高考物理总复习讲义 第5章 第2讲 动能定理

（新课标）河南省2015高考物理总复习讲义 第5章 第2讲 动能定理内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 动能定理知识一动能1公式：E k 中 v 为瞬时速度122矢标性动能是标量，只有正值，动能与速度的方向无关3动能的变化量E k 12 2 12 21动能具有相对性，其数值与参考系的选取有关，一般以地面为参考系知识二动能定理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WE k 12 2 12 213功与动能的关系(1)W0，物体的动能增加(2)W 项 D 正确，12 12 错误【答案】1 个预测例 ( 多选)质量为 m 的物体在水平力 F 的作用下由静止开始在光滑地面上运动，前进一段距离之后速度大小为 v，再前进一段距离使物体的速度增大为 2v，则 2、( )A第二过程的速度增量等于第一过程的速度增量B第二过程的动能增量是第一过程动能增量的 3 倍C第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做的功D第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做功的 2 倍【解析】由题意知，两个过程中速度增量均为 v，A 正确；由动能定理知： 2 m(2v)2 B 正确，C、D 错误12 12 12 32【答案】40应用动能定理求变力的功应用动能定理求变力做功时应注意的问题1所求的变力的功不一定为总功，故所求的变力的功不一定等于 E 外力对物体所做的功对应物体动能的变化，而不是对应物体的动能3若有多个力做功时，必须明确各力做功的正负，待求的变力的功若为负功，可以设克服该 3、力做功为 W，则表达式中应用 W；也可以设变力的功为 W，则字母 W 本身含有负号1 个示范例 图 52 2如图 52 2 所示，质量为 m 的小球用长为 L 的轻质细线悬于 O 点，与 O 点处于同一水平线上的 P 点处有一个光滑的细钉，已知 ，在 A 点给小球一个水平向左的初速度现小球恰能到达跟 P 点在同一竖直线上的最高点 1)小球到达 B 点时的速率。 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (2)若不计空气阻力，则初速度 多少。 (3)若初速度 ，则小球在从 A 到 B 的过程中克服空气阻力做了多少功。 题指导】解答此题应注意以下几点：(1)小球恰能到达 B 点的临界条件(2)细钉光滑、不 4、计空气阻力，小球在运动过程中只有重力做功(3) 时，仍是恰能过最高点 析】(1)小球恰能到达最高点 B，有 m ，得 )从 AB 由动能定理得 ) 2 2B 12 20可求出 )由动能定理得L ) 求出 2 2B 12 20 114【答案】(1) (2) (3) 141 个预测例 图 52 3(多选)(2013沈阳二中检测 )如图 523 所示，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 )A小车克服重力所做的功是 外力对小车做的功是 力对小车做的功是 力对小车做的功是 5、 析】小车克服重力做功 W 正确；由动能定理，小车受到的合外力做的功等于小车动能的增量，W 合 E k 选项正确；由动能定理， W 合 W 推12W 重 W 阻 以推力做的功 W 推 阻 W 重 阻 ，C 选12 12 12项错误；阻力对小车做的功 W 阻 推 W 重 x ，D 选项正确12 12【答案】 41动能定理与 F x 图象综合问题解决物理图象问题的基本步骤(1)观察题目给出的图象，弄清纵坐标、横坐标所对应的物理量及图线所表示的物理意义(2)根据物理规律推导出纵坐标与横坐标所对应的物理量间的函数关系式(3)将推导出的物理规律与数学上与之相对应的标准函数关系式相对比，找出图线的斜率、截 6、距、图线的交点、图线下的面积所对应的物理意义，分析解答问题或者利用函数图线上的特定值代入函数关系式求物理量1 个示范例 图 52 42012 年伦敦奥运会女子 10 米(即跳台距水面 10 m)跳台比赛中，我国小将陈若琳技压群芳夺得冠军设运动员质量为 m50 体形可等效为长度 L1.0 m，直径 d0.3 计空气阻力，当她跳起到达最高点时，她的重心离跳台台面的高度为 m，在从起跳到接触水面过程中完成一系列动作，入水后水的等效阻力 F(不包括浮力)作用于圆柱体的下端面，F 的数值随入水深度 y 变化的函数图象如图 524 所示，该直线与F 轴相交于 F ，与 y 轴相交于 yh(某一未知深度) 7、处，为了确保运动员的安全，水池必须有一定的深度，已知水的密度 110 3kg/m3，g 取 10 m/据以上的数据估算：(1)起跳瞬间所做的功；(2)从起跳到接触水面过程的时间；(3)跳水池至少应为多深。 (保留两位有效数字)【解析】(1)起跳瞬间做功 W，h 1m 0.2 m，代入数据得1.0 100 J.(2)从起跳到接触水面为竖直上抛运动， ，代入数据得 m/s，据位移12 20公式：h 2v 0t h 2 10 m，代入数据得 t)由 Fy 图象可知，阻力 F 随 y 均匀变化，故平均阻力为 2设水池至少深为 h，根据功能定理得 Wh2h) F 浮 (hL)00，浮 浮 g h6.6 m 8、.【答案】(1)100 J(2)s(3)m1 个预测例 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 2 5(2014大连一中检测)某物体同时受到两个在同一直线上的力 2 的作用，由静止开始做直线运动，力 2 与位移 x 的关系图象如图 5 25 所示，在物体开始运动后的前 4.0 m 内，物体具有最大动能时对应的位移是()A2.0 m B1.0 3.0 m D4.0 m【解析】由图知 xm 时，F 合 0，此前 F 合 做正功而此后 F 合 做负功，故 x2.0 m 时动能最大【答案】积”的意义(1)v t 图：由公式 x知，线与坐标轴围成的面积表示物体的位移(2)at 图：由公式 v知，at 图 9、线与坐标轴围成的面积表示物体速度的变化量(3)Fx 图：由公式 W知， Fx 图线与坐标轴围成的面积表示力所做的功(4)P t 图：由公式 W 知， P t 先考虑应用动能定理的典型问题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4含有 F、s、 m、v、W、E k 等物理量的力学问题二、解题步骤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： 受 哪 些 力 各 力 是 否 做 功 做 正 功 还 是 负 功 做 多 少 功 各 力 做 功 的 代 数 和3明确物体在过程的始末状态的动能 出动能定理的方程 W 合 10、E 其他必要的解题方程，进行求解1 个示范例 如图 526 所示装置由 C 、段轨道组成，轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接，其中轨道 D 段是光滑的，水平轨道 长度 x5 m，轨道 够长且倾角 37 ，A 、D 两点离轨道 高度分别为 m、h 2m现让质量为 m 的小滑块自 A 点由静止释放已知小滑块与轨道 的动摩擦因数 力加速度 g 取 10 m/s2，70.6，7求：光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 2 6(1)小滑块第一次到达 D 点时的速度大小；(2)小滑块第一次与第二次通过 C 点的时间间隔；(3)小滑块最终停止的位置距 B 点的距离【审题指导】解答该题应注意以下几点：(1)是 11、光滑的，是不光滑的(2)从 ABCD 的过程中，重力做功为 mg(h1h 2)(3)物体在 做匀变速直线运动利用运动学公式求第一次与第二次过 C 点的时间间隔【规范解答】(1)小滑块从 ABCD 过程中，由动能定理得：mg(h1h 2) 012 2D将 h1、h 2、x、 、g 代入得：v D3 m/s(2)小滑块从 ABC 过程中，由动能定理得 C将 h1、x、 、 g 代入得：v C6 m/D 段上滑的加速度大小a 6 m/D 段上滑到最高点的时间 1 点的时间 t2t 11 点的时间间隔 tt 1t 22 s(3)对小滑块运动全过程应用动能定理，设小滑块在水平轨道上运动的总路程为 x 总有： 将 代入得 x 总 8.6 m，故小滑块最终停止的位置距 B 点的距离为2x x 总 m【答案】(1)3 m/s(2)2 s(3)1.4 m(1)应用动能定理解决多过程问题时，要根据题目所求解的问题选取合适的过程，可以分过程，也可以整过程一起研究值得注意的是虽然我们列式时忽略了中间复杂过程，但不能忽略对每个过程的分析(2)在运动过程中，物体受到的某个力可能是变化的或分阶段存在的，应用动能定理列式时要注意这种力做功的表达方式1 个方法练 一质量为 2 铅球从离地面 2 m 高处自由下落，陷入沙坑中 2 处，如图5 27 所示，求沙子对铅球的平均阻力( g10 m/光世昌老师高中物理精品资。