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1、精选优质文档-倾情为你奉上专题19 动能和动能定理（讲）1从近几年高考来看，关于功和功率的考查，多以选择题的形式出现，有时与电流及电磁感应相结合命题2功和能的关系一直是高考的“重中之重”，是高考的热点和重点，涉及这部分内容的考题不但题型全、分量重，而且还经常有压轴题，考查最多的是动能定理和机械能守恒定律，且多数题目是与牛顿运动定律、平抛运动、圆周运动以及电磁学等知识相结合的综合性试题3动能定理及能量守恒定律仍将是高考考查的重点高考题注重与生产、生活、科技相结合，将对相关知识的考查放在一些与实际问题相结合的情境中去，能力要求不会降低1掌握动能的概念，会求动能的变化量2掌握动能定理，并能在实际问题
2、中熟练应用一、动能1定义：物体由于运动而具有的能2表达式：Ekmv23物理意义：动能是状态量，是标量（填“矢量”或“标量”）二、动能定理1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动能的变化2表达式：WmvmvEk2Ek13物理意义：合外力的功是物体动能变化的量度4适用条件（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，也可以分阶段作用考点一对动能定理的理解及简单应用1从两个方面理解动能定理（1）动能定理公式中体现的三个关系：数量关系：即合外力所做的功与物体动能的变化具有等量代换关系可以通过计算物
3、体动能的变化，求合外力的功，进而求得某一力的功单位关系，等式两侧物理量的国际单位都是焦耳因果关系：合外力的功是引起物体动能变化的原因（2）动能定理叙述中所说的“外力”，即可以是重力、弹力、摩擦力，也可以是电场力、磁场力或其他力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）应用动能定理时，必须明确各力做功的正、负（3）应用动能定理解题，关键是对研究对象进行准确的受力分析及运动过程分析，并画出物体运动过程的草图，借助草图理解物理过程和各量关系重点归纳1应用动能定理解题的基本思路（1）选取研究对象，明确它的运动过程；（2）
4、分析研究对象的受力情况和各力的做功情况：（3）明确研究对象在过程的初末状态的动能Ek1和Ek2；（4）列动能定理的方程W合Ek2Ek1及其他必要的解题方程，进行求解2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Ek（2）合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本身含有负号典型案例如图，长为L的轻杆一端固定质量为m的小球，另一端有固定转轴O现使小球在竖直平面内做圆周运动P为圆周轨道的
5、最高点若小球通过圆周轨道最低点时的速度大小为，则以下判断正确的是： （ ）A小球不能到达P点 B小球到达P点时的速度小于C小球能到达P点，但在P点不会受到轻杆的弹力 D小球能到达P点，且在P点受到轻杆向下的弹力【答案】B【名师点睛】搞清向心力的来源，综合牛顿第二定律找速度与力的关系，动能定理联系两个点的速度关系针对练习1将质量为m的物体在高空中以速率水平向右抛出，由于风力作用，经过时间t后，物体下落一段高度，速率仍为，方向与初速度相反，如图所示在这一运动过程中，下列关于风力做功的说法，正确的是： （ ）A风力对物体不做功B风力对物体做的功（绝对值）为C风力对物体做的功（绝对值）小于D由于风力方
6、向未知，不能判断风力做功情况【答案】C【解析】对物体从开始抛出到速度再次等于v的过程，由动能定理可知：，可知风力对物体做功且不为零，选项A错误；因为，可知风力对物体做的功（绝对值）小于，选项C正确；故选C【名师点睛】此题考查了动能定理的应用问题；解题时要分析物体的受力情况及运动的物理过程，知道各个力对物体做功的情况，然后对整个物理过程列出动能定理进行判断；此题立意新颖，考查学生综合分析问题的能力针对练习2如图所示，一物体以6m/s的初速度从A点沿AB圆弧下滑到B点，速率仍为6m/s，若物体以5m/s的初速度从A点沿同一路线滑到B点，则到B点时的速率是： （ ）A大于5m/sB等于5m/sC小于
7、5m/s D不能确定【答案】A【名师点睛】根据动能定理判断，重力做功和摩擦力做功之和等于物体从A到B过程中动能的变化，由于在第二种情况下物体下滑的速度减小，物体指向圆心方向的合力减小，即减小了物体与圆弧轨道间的弹力，因此摩擦力也减小，克服摩擦力做功减小，根据动能定理判断物体动能的变化大于0，即末动能将大于初动能本题的关键是根据物体速度大小的变化，通过圆周运动规律确定物体所受摩擦力大小的变化，再根据动能定理求解即可。考点二动能定理在多过程中的应用1优先考虑应用动能定理的问题（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
8、F、l、m、v、W、Ek等物理量的力学问题。重点归纳1应用动能定理解决多过程的解题步骤2应用动能定理解决多过程需注意的问题（1）动能定理适用于物体的直线运动，也适用于曲线运动；适用于恒力做功，也适用于变力做功，力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以分段作用只要求出在作用过程中各力做功的多少和正负即可这些正是动能定理解题的优越性所在（2）动能定理是计算物体的位移或速率的简捷公式，当题目中涉及到位移时可优先考虑动能定理（3）若物体运动的过程中包含几个不同过程，应用动能定理时，可以分段考虑，也可以把全过程作为一整体来处理（4）在涉及直线运动与平抛运动相结合，直线运动一圆周运动相结合等有关问题时
9、，多用到功能定理方便快捷地解决问题。典型案例（多选）将三个不同的斜面如图所示放置，其中斜面1与2底边相同，斜面2和3高度相同，同一物体与三个斜面间的动摩擦因数均相同，在物体分别沿三个斜面从顶端由静止下滑到底端的过程中，下列说法正确的是： （ ）A三种情况下物体损失的机械能E3E2E1 B三种情况下摩擦产生的热量Q1=Q2v2=v3 D到达底端的速度v1v2v3【答案】BD【名师点睛】本题比较简单直接利用功能关系即可求解，易错点在于写出表达式后的数学运算，因此学生要加强练习，提高利用数学知识解决物理问题的能力针对练习1（多选）如图所示，光滑水平面上放着足够长的木板B，木板B上放着木块A，A、B间
10、的接触面粗糙，现在用一水平拉力F作用在A上，使其由静止开始运动，用代表B对A的摩擦力，代表A对B的摩擦力，则下列情况可能的是： （ ）A、拉力F做的功等于A、B系统动能的增加量B、拉力F做的功大于A、B系统动能的增加量C、拉力F和B对A做的功之和小于A的动能的增加量D、A对B做的功等于B的动能的增加量【答案】AD【名师点睛】本题考查了能量守恒定律和动量定理的运用，解题时要搞清能量转化关系，选择合适的研究对象，利用动能定理列得方程解答；能量守恒定律和动量定理是高考常见的题型，平时的学习中需加强训练针对练习2如图，竖直平面内的轨道和都由两段直杆连接而成，两轨道长度相等用相同的水平恒力将穿在轨道最低
11、点B的静止小球，分别沿和推至最高点A，所需时间分别为t1、t2；动能增量分别为Ek1、Ek2假定球在经过轨道转折点前后速度大小不变，且球与、轨道间的动摩擦因数相等，则： （ ）A； B；C； D；【答案】B【解析】因为摩擦力做功，得沿两轨道运动摩擦力做功相等，根据动能定理得：，知两次情况拉力做功相等，摩擦力做功相等，重力做功相等，则动能的变化量相等，作出在两个轨道上运动的速度时间图线如图所示，由于路程相等，则图线与时间轴围成的面积相等，由图可知，故B正确。【名师点睛】通过动能定理比较动能变化量的关系，难点在于通过速度时间图线比较运动的时间，知道图线的斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移。 专心-专注-专业