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1、第第2 2讲 动能能 动能定理能定理2021/8/8 星期日1一、动能1物体由于运动而具有的能叫动能，用Ek表示2对动能的理解(1)动能是一个状态量，它与物体的运动状态对应动能是标量它只有大小，没有方向，而且物体的动能总是大于等于零，不会出现负值(2)动能是相对的，它与参照物的选取密切相关如行驶中的汽车上的物品，相对汽车上的乘客，物品动能是零；但相对路边的行人，物品的动能就不为零2021/8/8 星期日22021/8/8 星期日3动能定理是功能关系的具体应用之一：物体动能的变化由外力做的总功来量度2应用动能定理解题的步骤是：(1)确定研究对象和研究过程动能定理的研究对象只能是单个物体，如果是系
2、统，则应考虑系统内力做的功(系统内力的总冲量一定是零，而系统内力做的总功不一定是零)(2)对研究对象进行受力分析(研究对象以外的物体施于研究对象的力都要分析，包括重力)2021/8/8 星期日4(3)写出该过程中合外力做的功，或分别写出各个力做的功(注意功的正负)如果研究过程中物体受力情况有变化，要分别写出该力在各个阶段做的功(4)写出物体的初、末动能(5)按照动能定理列式求解说明：动能定理是一条适用范围很广的物理规律，一般在处理不含时间的动力学问题时应优先考虑动能定理，特别涉及求变力做功的问题，动能定理几乎是唯一的选择作为传统考点，历年高考在不同题型、不同难度的试题中，从不同角度，都对该定理
3、有相当充分的考查，今后仍是高考命题的重中之重，在复习2021/8/8 星期日5中对本知识应有足够的重视重视物理过程的分析和各力做功情况，务必搞清做功的正负，熟练掌握定理的应用方法动能Ek mv2是物体运动的状态量，而动能的变化Ek是与物理过程有关的过程量动能定理的表述合外力做的功等于物体动能的变化(这里的合外力指物体受到的所有外力的合力，包括重力)表达式为WEk.2021/8/8 星期日6动能定理建立起过程量(功)和状态量(动能)间的联系这样，无论求合外力做的功还是求物体动能的变化，就都有了两个可供选择的途径功和动能都是标量，动能定理表达式是一个标量式，不能在某一个方向上应用动能定理2021/
4、8/8 星期日7一、运用动能定理求恒力功例1、一个25kg的小孩从高度为3.0m的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0m/s.取g10m/s2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是()A合外力做功50J B阻力做功500JC重力做功500J D支持力做功50J A2021/8/8 星期日82021/8/8 星期日9变式训练1、物体沿直线运动的vt关系如图521所示，已知在第1秒内合外力对物体做的功为W,则()A.从第1秒末到第3秒末合外力做功为4WB.从第3秒末到第5秒末合外力做功为2WC.从第5秒末到第7秒末合外力做功为WD.从第3秒末到第4秒末合外力做功为0.75W图521CD
5、2021/8/8 星期日102021/8/8 星期日112021/8/8 星期日12B图5222021/8/8 星期日13点评：本题涉及运动的合成与分解、功、动能定理等多方面知识要求考生深刻理解动能定理的含义，并能够应用矢量的分解法则计算瞬时速度 2021/8/8 星期日14C2021/8/8 星期日152021/8/8 星期日16三、多过程中运用动能定理例3、小球由地面竖直上抛，上升的最大高度为H，设所受阻力f大小恒定，地面为零势能面在上升至离地高度h处，小球的动能是势能的两倍，在下落至离地高度h处，小球的势能是动能的两倍，则h等于()AH/9 B2H/9C3H/9 D4H/9D2021/8
6、/8 星期日172021/8/8 星期日18点评：此题求返回原抛出点的速率还可以对下落过程采用动能定理再和上升过程联立方程求解，当然这种解法比对全过程采用动能定理繁琐同时注意阻力做功特点2021/8/8 星期日19例4、如图523所示，在水平地面上固定一倾角为的光滑绝缘斜面，斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态.一质量为m、带电量为q(q0)的滑块从距离弹簧上端为s0处静止释放，滑块在运动过程中电量保持不变，设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为g.图5232021/8/
7、8 星期日20(1)求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t1；(2)若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为vm，求滑块从静止释放到速度大小为vm过程中弹簧的弹力所做的功W；解析：本题考查的是电场中斜面上的弹簧类问题涉及匀变速直线运动、运用动能定理处理变力功问题、最大速度问题和运动过程分析2021/8/8 星期日212021/8/8 星期日22点评：本题要求会分析物体和弹簧间的能量转换关系，还要求对物体的运动情况有所理解2021/8/8 星期日23变式训练3、如图524所示，在水平桌面的边角处有一轻质光滑的定滑轮K，一条不可伸长的轻绳绕过K分别与物块A、B相连，A、B的质量分别为mA、mB.开始时系统处于静止状态，现用一水平恒力F拉物块A，使物块B上升，已知当B上升距离为h时B的速度为v，求此过程中物块A克服摩擦力所做的功(重力加速度为g)图5242021/8/8 星期日242021/8/8 星期日252021/8/8 星期日26