【物理】2018届一轮复习人教版第5章第2节动能动能定理学案

【物理】2018届一轮复习人教版第5章第2节动能动能定理学案

第二节　动能　动能定理 一、动能 ‎1．定义：物体由于运动而具有的能．‎ ‎2．表达式：Ek＝mv2．‎ ‎3．单位：焦耳，1 J＝1 N·m＝‎1 kg·m2/s2.‎ ‎4．矢标性：标量．‎ ‎　1.判断正误 ‎(1)运动的物体具有的能量就是动能．(　　)‎ ‎(2)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．(　　)‎ ‎(3)处于平衡状态的物体动能一定保持不变．(　　)‎ ‎(4)做自由落体运动的物体，动能与下落时间的二次方成正比．(　　)‎ ‎(5)选择不同的参考系时，动能有可能为负值．(　　)‎ 提示：(1)×　(2)√　(3)√　(4)√　(5)×‎ 二、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．‎ ‎2．表达式：W＝Ek2－Ek1＝mv－mv．‎ ‎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．‎ ‎(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．‎ ‎　2.(多选)关于动能定理的表达式W＝Ek2－Ek1，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Ek2－Ek1为动能的增量，当W＞0时动能增加，当W＜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 ‎　对动能定理的理解及应用 ‎【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】‎ ‎　(2015·高考山东卷)如图甲所示，物块与质量为m的小球通过不可伸长的轻质细绳跨过两等高定滑轮连接．物块置于左侧滑轮正下方的表面水平的压力传感装置上，小球和右侧滑轮的距离为l.开始时物块和小球均静止，将此时传感装置的示数记为初始值．现给小球施加一始终垂直于l段细绳的力，将小球缓慢拉起至细绳与竖直方向成60°角，如图乙所示，此时传感器装置的示数为初始值的1.25倍；再将小球由静止释放，当运动至最低位置时，传感装置的示数为初始值的0.6倍．不计滑轮的大小和摩擦，重力加速度的大小为g.求：‎ ‎　　‎ ‎　　　　　 甲　　　　　　　　乙 ‎(1)物块的质量；‎ ‎(2)从释放到运动至最低位置的过程中，小球克服空气阻力所做的功．‎ ‎[解析]　(1)设开始时细绳的拉力大小为FT1，传感装置的初始值为F1，物块质量为M，由平衡条件得 对小球，FT1＝mg①‎ 对物块，F1＋FT1＝Mg②‎ 当细绳与竖直方向的夹角为60°时，设细绳的拉力大小为FT2，传感装置的示数为F2，据题意可知，F2＝1.25F1，由平衡条件得 对小球，FT2＝mgcos 60°③‎ 对物块，F2＋FT2＝Mg④‎ 联立①②③④式，代入数据得 M＝‎3m.⑤‎ ‎(2)设小球运动至最低位置时速度的大小为v，从释放到运动至最低位置的过程中，小球克服阻力所做的功为Wf，由动能定理得 mgl(1－cos 60°)－Wf＝mv2⑥‎ 在最低位置，设细绳的拉力大小为FT3，传感装置的示数为F3，据题意可知，F3＝0.6F1⑦‎ 对小球，由牛顿第二定律得 FT3－mg＝m⑧‎ 对物块，由平衡条件得 F3＋FT3＝Mg⑨‎ 联立①②⑤⑥⑦⑧⑨式得Wf＝0.1mgl.‎ ‎[答案]　(1)‎3m　(2)0.1mgl 应用动能定理的三理解 ‎(1)动能定理说明了合力对物体所做的功和动能变化量间的一种因果关系和数量关系．‎ ‎(2)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．‎ ‎(3)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．　 ‎ ‎【跟进题组】‎ 考向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＝Flcos α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α＝90°，故A正确，B错误；由动能定理W＝ΔEk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，但合外力不一定为零，C、D均错误．‎ 考向2　动能定理在变力做功中的应用 ‎2．(2015·高考全国卷Ⅰ)如图，一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，‎ 直径POQ水平．一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道．质点滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为4mg，g为重力加速度的大小．用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功．则(　　)‎ A．W＝mgR，质点恰好可以到达Q点 B．W>mgR，质点不能到达Q点 C．W＝mgR，质点到达Q点后，继续上升一段距离 D．W

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