1、机械能,第 五 章,第2讲动能定理及其应用,知识梳理自测,1定义：物体由于_而具有的能叫动能。2公式：Ek_。3单位：_,1J1Nm1kgm2/s2。4矢标性：动能是_，只有正值。5状态量：动能是_，因为v是瞬时速度。,动能,运动,焦耳,标量,状态量,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_。2表达式：W_或WEk2Ek1。3物理意义：_的功是物体动能变化的量度。,动能定理,动能的变化,合外力,思考：(1)动能定理适用于直线运动，还适用于曲线运动吗？动能定理适用于恒力做功，还适用于变力做功吗？(2)能对物体分方向列动能定理方程吗？(3)如图所示，物体(可视为质点)从长为L、倾
2、角为的光滑斜面顶端由静止滑下。物体受几个力作用？各做什么功？怎么求合力的功？如何求物体到达斜面底端时的速度？能用多种方法求解物体到达斜面底端时的速度吗？哪种方法简单？,答案：(1)适用，适用(2)不能(3)重力、支持力；重力做正功支持力不做功合力做的功等于各力做功的代数和运动学公式和牛顿第二定律以及动能定理，动能定理简单。,思维诊断：(1)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。()(2)动能不变的物体一定处于平衡状态。 ()(3)如果物体所受的合外力为零，那么合外力对物体做功一定为零。()(4)物体在合外力作用下做变速运动时，动能一定变化。()(5)物体的动能不
3、变，所受的合外力必定为零。()(6)做自由落体运动的物体，动能与时间的二次方成正比。(),B,A,D,解析由题图可知，足球由到过程中具有水平位移，则说明足球在位置存在速度，故A错误；由图可知，到的水平位移大于到的水平位移，则说明足球受到空气阻力，故B错误；因存在阻力做功，故位置到位置的过程足球的动能转化为重力势能和内能，故C错误；根据动能定理可得，位置到位置过程足球动能的变化量等于合力做的功，故D正确。,解析由WFlcos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90，故A正确，B错误；由动能定理WEk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
4、，合外力做功为零，但合外力不一定为零，C、D均错误。,A,核心考点突破,1准确理解动能定理的表达式WEk2Ek1(1)W是合力的功，不要与某个力的功混淆。(2)Ek2Ek1是末动能与初动能的差。(3)动能定理的表达式是标量式，与速度方向无关。(4)应用动能定理时，要明确针对哪个物体，哪个过程。,对动能定理的理解,2准确理解合力功与动能变化的关系(1)动能定理体现了合力功与动能变化的等量关系，是重要的功能关系之一。(2)合力做正功动能增加，做负功动能减小。(3)合力不做功，动能不变，但速度可能变化，合力也不一定为零，如匀速圆周运动。,BD,类题演练 1 ,C,1应用动能定理的流程,动能定理的应用
5、,2应用动能定理的注意事项(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，一般以地面或相对地面静止的物体为参考系。(2)应用动能定理的关键在于对研究对象进行准确的受力分析及运动过程分析，并画出运动过程的草图，借助草图理解物理过程之间的关系。(3)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，这样更简便。(4)列动能定理方程时，必须明确各力做功的正、负，确实难以判断的先假定为正功，最后根据结果加以检验。,解题导思：(1)小球恰好到达最高点B，那么最高点B，细线给小球有力的作用吗？(2)细线碰到钉子瞬间，小球的速度发
6、生改变吗？答案：(1)没有，只受重力。(2)不变，因为力与速度垂直。,类题演练 2 ,C,(1)物块运动到B点时，对工件的压力大小；,类题演练 3 ,(2)为使物块恰好运动到C点静止，可以在物块运动到B点后，对它施加一竖直向下的恒力F，F应为多大？(3)为使物块运动到C点时速度为零，也可先将BD部分以B为轴向上转动一锐角，如图乙所示，应为多大？(假设物块经过B点时没有能量损失)答案：(1)14N(2)10N(3)37,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
7、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。,动能定理与图象的综合问题,ABC,解题导思：(1)Fx图象的面积表示什么？(2)开始物体在粗糙水平面上匀速运动，F和摩擦力大小关系如何？答案：(1)F做的功。(2)大小相等，是平衡力。,规律总结：图象所围“面积”的意义(1)vt图：由公式xvt可知，vt图线与坐标轴围成的面积表示物体的位移。(2)at图：由公式vat可知，at图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WFx可知，Fx图线与坐标
8、轴围成的面积表示力所做的功。(4)Pt图：由公式WPt可知，Pt图线与坐标轴围成的面积表示力所做的功。,类题演练 4 ,ACD,阶段培优微专题,运用动能定理解往复运动问题在有些问题中物体的运动过程具有重复性、往返性，而在这一过程中，描述运动的物理量多数是变化的，而重复的次数又往往是无限的或者难以确定，求解这类问题时若运用牛顿运动定律及运动学公式将非常繁琐，甚至无法解出。由于动能定理只关心物体的初、末状态而不计运动过程的细节，所以用动能定理分析这类问题可使解题过程简化。,解析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s总有：mgh1mgs总将h1、 代入得： s总8.6m故小滑块最终停止的位置距B点的距离为2ss总1.4m答案：1.4m,A,
