1、动能定理一轮复习必考部分必考部分 力学力学/1-7章章第六章第六章 机械能机械能第第2节节 动能定理及其应用动能定理及其应用栏栏 目目 导导 航航1234抓知识点抓重难点课时跟踪检测抓易错点抓知识点抓知识点 用心研读用心研读 领悟细微深处领悟细微深处1一、动能一、动能1定义：定义：物体由于物体由于_而具有的能而具有的能2公式：公式：Ek_.3单位：单位：J,1 J1 Nm1 kgm2/s2.4矢标性：矢标性：动能是动能是_，只有正值，只有正值5动能的变化量：动能的变化量：Ek_，是过程量，是过程量6相对性：相对性：由于速度具有相对性，所以动能的大小与参考系的选取有关中学由于速度具有相对性，所以
2、动能的大小与参考系的选取有关中学物理中，一般选取地面为参考系物理中，一般选取地面为参考系运动运动标量标量二、动能定理二、动能定理1内容：内容：力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中_2表达式：表达式：W_.3物理意义：物理意义：_的功是物体动能变化的量度的功是物体动能变化的量度4功与动能的关系功与动能的关系(1)W0，物体的动能，物体的动能_(2)W0，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，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(2)若若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
3、的，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绝对值(3)若若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，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系提供了一种计算变力做功的简便方法4优先考虑应用动能定理的情况优先考虑应用动能定理的情况(1)不涉及加速度、时间的问题不涉及加速度、时间的问题(2)有多个物理过程且不需要研究整个过程中间状态的问题有多个物理过程且不需要研究整个过程中间状态的问题(3)变力做功的问题变力做功的问题某滑沙场，如图所示，某旅游者乘滑沙橇从某滑沙场，如图所示，某旅游者乘滑沙橇从A点由静止开
4、始滑下，最后点由静止开始滑下，最后停在水平沙面上的停在水平沙面上的C点设滑沙橇和沙面间的动摩擦因数处处相同，斜面和水平面连点设滑沙橇和沙面间的动摩擦因数处处相同，斜面和水平面连接处可认为是圆滑的滑沙者保持一定姿势坐在滑沙橇上不动若测得接处可认为是圆滑的滑沙者保持一定姿势坐在滑沙橇上不动若测得AC间水平距间水平距离为离为x，A点高为点高为h，求滑沙橇与沙面间的动摩擦因数，求滑沙橇与沙面间的动摩擦因数.例例 1应用动能定理的应用动能定理的“四点注意四点注意”1动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系的，一般以地面或相对动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系的，一般以地面或相对地面静止
5、的物体为参考系；地面静止的物体为参考系；2动能定理的表达式是一个标量式，不能在某方向上应用动能定理；动能定理的表达式是一个标量式，不能在某方向上应用动能定理；3动能定理往往用于单个物体的运动过程，由于不涉及加速度和时间，比动力动能定理往往用于单个物体的运动过程，由于不涉及加速度和时间，比动力学研究方法更简便；学研究方法更简便；4当物体的运动包含多个不同过程时，可分段应用动能定理求解；当所求解的当物体的运动包含多个不同过程时，可分段应用动能定理求解；当所求解的问题不涉及中间的速度时，也可以全过程应用动能定理求解问题不涉及中间的速度时，也可以全过程应用动能定理求解提分秘笈提分秘笈 (2017届新疆
6、生产建设兵团第二中学第二次月考届新疆生产建设兵团第二中学第二次月考)美国美国NBA全全明星赛非常精彩，最后东部队以明星赛非常精彩，最后东部队以2分的微弱优势取胜，本次比赛的最佳队员为东部队分的微弱优势取胜，本次比赛的最佳队员为东部队的詹姆斯假设他在某次投篮过程中对篮球做功为的詹姆斯假设他在某次投篮过程中对篮球做功为W，出手高度为，出手高度为h1，篮筐距地面高，篮筐距地面高度为度为h2，球的质量为，球的质量为m，不计空气阻力，则篮球进框时的动能为，不计空气阻力，则篮球进框时的动能为()AWmgh1mgh2 Bmgh2mgh1WCmgh2mgh1W DWmgh2mgh1解析：解析：从投篮到进框过程
7、中，人对篮球做正功，重力对篮球做负功，故根据动从投篮到进框过程中，人对篮球做正功，重力对篮球做负功，故根据动能定理可得能定理可得EkWmgh1mgh2，A正确正确答案：答案：A跟踪训练跟踪训练 11应用动能定理解题应抓好应用动能定理解题应抓好“两状态，一过程两状态，一过程”“两状态两状态”即明确研究对象的始、末状态的速度或动能情况；即明确研究对象的始、末状态的速度或动能情况；“一过程一过程”即明即明确研究过程，确定这一过程研究对象的受力情况和位置变化或位移信息确研究过程，确定这一过程研究对象的受力情况和位置变化或位移信息2应用动能定理解题的基本思路应用动能定理解题的基本思路重难点重难点 2利用
8、动能定理解决多过程问题利用动能定理解决多过程问题 在赛车场上，为了安全起见，车道外围都固定上废旧轮胎作为围栏，在赛车场上，为了安全起见，车道外围都固定上废旧轮胎作为围栏，当车碰撞围栏时起缓冲器作用在一次模拟实验中用弹簧来代替废旧轮胎，实验情当车碰撞围栏时起缓冲器作用在一次模拟实验中用弹簧来代替废旧轮胎，实验情景如图所示，水平放置的轻弹簧左侧固定于墙上，处于自然状态，开始赛车在景如图所示，水平放置的轻弹簧左侧固定于墙上，处于自然状态，开始赛车在A处且处且处于静止状态，距弹簧自由端的距离为处于静止状态，距弹簧自由端的距离为L11 m当赛车启动时，产生水平向左的恒当赛车启动时，产生水平向左的恒为为F
9、24 N的牵引力使赛车向左匀加速前进，当赛车接触弹簧的瞬间立即关闭发动的牵引力使赛车向左匀加速前进，当赛车接触弹簧的瞬间立即关闭发动机，赛车继续压缩弹簧，最后被弹回到机，赛车继续压缩弹簧，最后被弹回到B处停下已知赛车的质量为处停下已知赛车的质量为m2 kg，A、B之间的距离为之间的距离为L23 m，赛车被弹回的过程中离开弹簧时的速度大小为，赛车被弹回的过程中离开弹簧时的速度大小为v4 m/s，水，水平向右平向右g取取10 m/s2.求：求：(1)赛车和地面间的动摩擦因数；赛车和地面间的动摩擦因数；(2)弹簧被压缩的最大距离弹簧被压缩的最大距离例例 2动能定理在多过程问题中的应用动能定理在多过程
10、问题中的应用1对于多个物理过程要仔细分析，将复杂的过程分割成一个一个子过程，分别对于多个物理过程要仔细分析，将复杂的过程分割成一个一个子过程，分别对每个过程分析，得出每个过程遵循的规律当每个过程都可以运用动能定理时，对每个过程分析，得出每个过程遵循的规律当每个过程都可以运用动能定理时，可以选择分段或全程应用动能定理，题目不涉及中间量时，选择全程应用动能定理可以选择分段或全程应用动能定理，题目不涉及中间量时，选择全程应用动能定理更简单，方便更简单，方便2应用全程法解题求功时，有些力可能不是全过程都作用的，必须根据不同的应用全程法解题求功时，有些力可能不是全过程都作用的，必须根据不同的情况分别对待
11、，弄清楚物体所受的力在哪段位移上做功，哪些力做功，做正功还是情况分别对待，弄清楚物体所受的力在哪段位移上做功，哪些力做功，做正功还是负功，正确写出总功负功，正确写出总功提分秘笈提分秘笈如图所示，装置由如图所示，装置由AB、BC、CD三段轨道组成，轨道交三段轨道组成，轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接，其中轨道接处均由很小的圆弧平滑连接，其中轨道AB、CD段是光滑的，水平轨道段是光滑的，水平轨道BC的长度的长度x5 m，轨道，轨道CD足够长且倾角足够长且倾角37，A、D两点离轨道两点离轨道BC的高度分别为的高度分别为h14.30 m、h21.35 m现让质量为现让质量为m的小滑块的小滑块(可视为质
12、点可视为质点)自自A点由静止释放已知小滑块点由静止释放已知小滑块与轨道与轨道BC间的动摩擦因数间的动摩擦因数0.5，重力加速度，重力加速度g取取10 m/s2，sin370.6，cos370.8.求：求：(1)小滑块第一次到达小滑块第一次到达D点时的速度大小；点时的速度大小；(2)小滑块第一次与第二次通过小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔；点的时间间隔；(3)小滑块最终停止的位置距小滑块最终停止的位置距B点的距离点的距离跟踪训练跟踪训练 2图象所围图象所围“面积面积”的意义的意义(1)v-t图：由公式图：由公式xvt可知，可知，v-t图线与坐标轴围成的面积表示物体的位移图线与坐标轴围成的面
13、积表示物体的位移(2)a-t图：由公式图：由公式vat可知，可知，a-t图线与坐标轴围成的面积表示物体速度的变化图线与坐标轴围成的面积表示物体速度的变化量量(3)F-x图：由公式图：由公式WFx可知，可知，F-x图线与坐标轴围成的面积表示力所做的功图线与坐标轴围成的面积表示力所做的功(4)P-t图：由公式图：由公式WPt可知，可知，P-t图线与坐标轴围成的面积表示力所做的功图线与坐标轴围成的面积表示力所做的功重难点重难点 3与图象相关的动能问题与图象相关的动能问题 如下图甲所示，在倾角为如下图甲所示，在倾角为30的足够长的光滑斜面的足够长的光滑斜面AB的的A处连接一粗处连接一粗糙水平面糙水平面
14、OA，OA长为长为4 m有一质量为有一质量为m的滑块，从的滑块，从O处由静止开始受一水平向右处由静止开始受一水平向右的力的力F作用作用F只在水平面上按图乙所示的规律变化滑块与只在水平面上按图乙所示的规律变化滑块与OA间的动摩擦因数间的动摩擦因数0.25，g取取10 m/s2，试求：，试求：()(1)滑块运动到滑块运动到A处的速度大小；处的速度大小；(2)不计滑块在不计滑块在A处的速率变化，滑块冲上斜面处的速率变化，滑块冲上斜面AB的长度是多少？的长度是多少？例例 3(1)不涉及加速度、时间的问题2动能不变的物体一定处于平衡状态()Cmgh2mgh1W DWmgh2mgh1点此进入该word板块
15、2动能不变的物体一定处于平衡状态()如图是翻滚过山车的模型，光滑的竖直圆轨道半径为R2 m，入口的平直轨道AC和出口的平直轨道CD均是粗糙的，质量m2 kg的小车与水平轨道之间的动摩擦因数均为0.当所求解的问题不涉及中间的速度时，也可以全过程应用动能定理求解3一个物体的动能变化Ek与合外力对物体所做功W具有等量代换关系5，加速阶段AB的长度为l3 m，小车从A点由静止开始受到水平拉力F60 N的作用，在B点撤去拉力，试问：AWmgh1mgh2 Bmgh2mgh1W1内容：力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中_4矢标性：动能是_，只有正值35 m现让质量为m的小滑块(可视为质点)自
16、A点由静止释放已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数0.Cmgh2mgh1W DWmgh2mgh1(3)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1定义：物体由于_而具有的能1对于多个物理过程要仔细分析，将复杂的过程分割成一个一个子过程，分别对每个过程分析，得出每个过程遵循的规律当每个过程都可以运用动能定理时，可以选择分段或全程应用动能定理，题目不涉及中间量时，选择全程应用动能定理更简单，方便2公式：Ek_.功能相关图象问题分析的功能相关图象问题分析的“三步走三步走”提分秘笈提分秘笈跟踪训练跟踪训练 3抓易错点抓易错点 亲身体会亲身体会 击破薄弱环节击破薄弱环节3例例 1易错点易错点
17、1克服摩擦力做功的大小有时与速度有关克服摩擦力做功的大小有时与速度有关 如图所示，一个小球在竖直环内至少能做如图所示，一个小球在竖直环内至少能做(n1)次完整的圆次完整的圆周运动，当它第周运动，当它第(n1)次经过环的最低点时的速度大小为次经过环的最低点时的速度大小为7 m/s，第，第n次经过环的最低次经过环的最低点时速度大小为点时速度大小为5 m/s，则小球第，则小球第(n1)次经过环的最低点时的速度次经过环的最低点时的速度v的大小一定满足的大小一定满足()A等于等于3 m/s B小于小于1 m/sC等于等于1 m/s D大于大于1 m/s跟踪训练跟踪训练 1(1)数量关系：即合外力所做的功
18、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，求合外力做的功，进而求得某一力做的功AWmgh1mgh2 Bmgh2mgh1W1应用动能定理解题应抓好“两状态，一过程”如图所示，一个小球在竖直环内至少能做(n1)次完整的圆周运动，当它第(n1)次经过环的最低点时的速度大小为7 m/s，第n次经过环的最低点时速度大小为5 m/s，则小球第(n1)次经过环的最低点时的速度v的大小一定满足()(3)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(3)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AWmgh1mgh2 Bmgh2m
19、gh1W利用动能定理解决多过程问题(2)有多个物理过程且不需要研究整个过程中间状态的问题功能相关图象问题分析的“三步走”当所求解的问题不涉及中间的速度时，也可以全过程应用动能定理求解6，cos370.35 m现让质量为m的小滑块(可视为质点)自A点由静止释放已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数0.3动能定理往往用于单个物体的运动过程，由于不涉及加速度和时间，比动力学研究方法更简便；第2节 动能定理及其应用1对于多个物理过程要仔细分析，将复杂的过程分割成一个一个子过程，分别对每个过程分析，得出每个过程遵循的规律当每个过程都可以运用动能定理时，可以选择分段或全程应用动能定理，题目不涉及中间量时，选择
20、全程应用动能定理更简单，方便2公式：Ek_.例例 2易错点易错点 2对对“不脱离圆形轨道不脱离圆形轨道”的理解有漏洞的理解有漏洞 如图是翻滚过山车的模型，光滑的竖直圆轨道半径为如图是翻滚过山车的模型，光滑的竖直圆轨道半径为R2 m，入口的平直轨道，入口的平直轨道AC和出口的平直轨道和出口的平直轨道CD均是粗糙的，质量均是粗糙的，质量m2 kg的小车与水的小车与水平轨道之间的动摩擦因数均为平轨道之间的动摩擦因数均为0.5，加速阶段，加速阶段AB的长度为的长度为l3 m，小车从，小车从A点由静点由静止开始受到水平拉力止开始受到水平拉力F60 N的作用，在的作用，在B点撤去拉力，试问：点撤去拉力，试问：跟踪训练跟踪训练 2(1)要使小车恰好通过圆轨道的最高点，小车在要使小车恰好通过圆轨道的最高点，小车在C点的速度为多少？点的速度为多少？(2)满足第满足第(1)的条件下，小车沿着出口平轨道的条件下，小车沿着出口平轨道CD滑行多远的距离？滑行多远的距离？(3)要使小车不脱离轨道，平直轨道要使小车不脱离轨道，平直轨道BC段的长度范围？段的长度范围？点此进入该点此进入该word板块板块课时跟踪检测二十一课时跟踪检测二十一4Thank you for watching
