第2讲-动能定理及应用课件.ppt

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1、1创新设计知识梳理 双基过关 课堂互动 研透考点第2讲动能定理及应用2创新设计知识梳理 双基过关 课堂互动 研透考点一、动能1.定义：物体由于_而具有的能叫动能。3.单位：_，1 J1 Nm 1 kgm2/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。知识要点运动焦耳标量状态量3创新设计知识梳理 双基过关 课堂互动 研透考点二、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3.物理意义：_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_。(2)既适用于恒力做功，也适用于_。(3)力可以是各种性质

2、的力，既可以同时作用，也可以_。合外力曲线运动变力做功间断作用4创新设计知识梳理 双基过关 课堂互动 研透考点1.(多选)关于动能的理解，下列说法正确的是()A.动能是机械能的一种表现形式，凡是运动的物体都具有动能B.动能总为非负值C.一定质量的物体动能变化时，速度不一定变化，但速度变化时，动能一定变化D.动能不变的物体，一定处于平衡状态基础诊断5创新设计知识梳理 双基过关 课堂互动 研透考点解 析 由动能的定义和特点知，A、B项正确；动能是标量而速度是矢量，当动能变化时，速度的大小一定变化；而速度的变化可能只是方向变了，大小未变，则动能不变，且物体有加速度，处于非平衡状态，故C、D项均错误。

3、答案AB6创新设计知识梳理 双基过关 课堂互动 研透考点2.(2018 全 国卷，14)如 图1，某 同 学 用 绳 子 拉 动 木 箱，使 它 从 静止 开 始 沿 粗 糙 水 平 路 面 运 动 至 具 有 某 一 速 度。木 箱 获 得 的 动 能 一定()A.小于拉力所做的功B.等于拉力所做的功C.等于克服摩擦力所做的功D.大于克服摩擦力所做的功解 析 由动能定理 WF Wf Ek0，可知木箱获得的动能一定小于拉力所做的功，A正确。答案A图17创新设计知识梳理 双基过关 课堂互动 研透考点3.两 辆 汽 车 在 同 一 平 直 路 面 上 行 驶，它 们 的 质 量 之 比，m1m21

4、2，速 度 之 比 v1v221，当 两 车 急 刹 车 后，甲 车 滑 行 的 最 大 距 离 为 L1，乙 车 滑 行 的 最 大 距 离 为 L2，设两车与路面间的动摩擦因数相等，不计空气阻力，则()A.L1L212 B.L1L211C.L1L221 D.L1L241答案D8创新设计知识梳理 双基过关 课堂互动 研透考点1.对“外力”的两点理解(1)“外 力”指 的 是 合 外 力，可 以 是 重 力、弹 力、摩 擦 力、电 场 力、磁 场 力 或 其 他力，它们可以同时作用，也可以不同时作用。(2)“外力”既可以是恒力，也可以是变力。对动能定理的理解及应用9创新设计知识梳理 双基过关

5、课堂互动 研透考点2.公式W合 Ek中“”体现的三个关系10创新设计知识梳理 双基过关 课堂互动 研透考点【例1】(多选)如 图2所 示，一 块 长 木 板 B 放 在 光 滑 的 水 平 面 上，在 B 上 放 一 物 体A，现 以 恒 定 的 外 力 拉 B，由 于 A、B 间 摩 擦 力 的 作 用，A 将 在 B 上 滑 动，以 地 面为参考系，A、B 都向前移动一段距离。在此过程中()图2A.外力F 做的功等于A 和B 动能的增量B.B 对A 的摩擦力所做的功等于A 的动能的增量C.A 对B 的摩擦力所做的功等于B 对A 的摩擦力所做的功D.外力F 对B 做的功等于B 的动能的增量与

6、B 克服摩擦力所做的功之和1 1创新设计知识梳理 双基过关 课堂互动 研透考点解 析 A物体所受的合外力等于 B对 A的摩擦力，对 A物体运用动能定理，则有 B对 A的摩擦力所做的功等于 A的动能的增量，B正确；A对 B的摩擦力与 B对 A的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，但是由于 A在 B上滑动，A、B相对地的位移不相等，故二者做功不相等，C错误；对 B应用动能定理 WF Wf Ek B，WF Ek B Wf，即外力 F对 B做的功等于 B的动能的增量与 B克服摩擦力所做的功之和，D正确；根据功能关系可知，外力 F做的功等于 A和 B动能的增量与产生的内能之和，故A错误。答

7、案BD12创新设计知识梳理 双基过关 课堂互动 研透考点1.(多选)如 图3所 示，质 量 为 M 的 木 块 静 止 在 光 滑 的 水 平 面 上，质量 为 m 的 子 弹 以 速 度 v0沿 水 平 方 向 射 入 木 块，并 最 终 留 在 木 块 中与 木 块 一 起 以 速 度 v 运 动。已 知 当 子 弹 相 对 木 块 静 止 时，木 块 前进 的 距 离 为 L，子 弹 进 入 木 块 的 深 度 为 s。若 木 块 对 子 弹 的 阻 力 F视为恒定，则下列关系式中正确的是()图313创新设计知识梳理 双基过关 课堂互动 研透考点答案ACD14创新设计知识梳理 双基过关

8、课堂互动 研透考点2.(多选)用 力 F 拉 着 一 个 物 体 从 空 中 的 a点 运 动 到 b点 的 过 程 中，重 力 做 功 3 J，拉力F 做功8 J，空气阻力做功0.5 J，则下列判断正确的是()A.物体的重力势能增加了3 JB.物体的重力势能减少了3 JC.物体的动能增加了4.5 JD.物体的动能增加了8 J解 析 因为重力做功3 J，所以重力势能增加3 J，A正确，B错误；根据动能定理W合 Ek，得 Ek3 J8 J0.5 J4.5 J，C正确，D错误。答案AC15创新设计知识梳理 双基过关 课堂互动 研透考点3.如 图4所 示，小 物 块 从 倾 角 为 的 倾 斜 轨

9、道 上 A 点 由 静 止 释 放 滑 下，最 终 停 在 水 平轨 道 上 的 B 点，小 物 块 与 水 平 轨 道、倾 斜 轨 道 之 间 的 动 摩 擦 因 数 均 相 同，A、B 两点 的 连 线 与 水 平 方 向 的 夹 角 为，不 计 物 块 在 轨 道 转 折 时 的 机 械 能 损 失，则 动 摩擦因数为()图4A.tan B.tan C.tan()D.tan()16创新设计知识梳理 双基过关 课堂互动 研透考点答案B17创新设计知识梳理 双基过关 课堂互动 研透考点1.多过程问题的分析方法(1)将“多过程”分解为许多“子过程”，各“子过程”间由“衔接点”连接。(2)对各“

10、衔接点”进行受力分析和运动分析，必要时画出受力图和过程示意图。(3)根据“子过程”和“衔接点”的模型特点选择合理的物理规律列方程。(4)分 析“衔 接 点”速 度、加 速 度 等 的 关 联，确 定 各 段 间 的 时 间 关 联，并 列 出 相 关的辅助方程。动能定理在多过程问题中的应用18创新设计知识梳理 双基过关 课堂互动 研透考点(5)联立方程组，分析求解，对结果进行必要的验证或讨论。(6)分析的思路19创新设计知识梳理 双基过关 课堂互动 研透考点2.利用动能定理求解多过程问题的基本思路20创新设计知识梳理 双基过关 课堂互动 研透考点【例2】(20194 月 浙 江 选 考，20)

11、某 砂 场 为 提 高 运 输 效 率，研 究 砂 粒 下 滑 的 高 度 与砂 粒 在 传 送 带 上 运 动 的 关 系，建 立 如 图5所 示 的 物 理 模 型。竖 直 平 面 内 有 一 倾 角 37 的 直 轨 道 AB，其 下 方 右 侧 放 置 一 水 平 传 送 带，直 轨 道 末 端 B 与 传 送 带 间 距可 近 似 为 零，但 允 许 砂 粒 通 过。转 轮 半 径 R 0.4 m、转 轴 间 距 L 2 m 的 传 送 带 以恒 定 的 线 速 度 逆 时 针 转 动，转 轮 最 低 点 离 地 面 的 高 度 H 2.2 m。现 将 一 小 物 块 放在 距 离

12、传 送 带 高 h 处 静 止 释 放，假 设 小 物 块 从 直 轨 道 B 端 运 动 到 达 传 送 带 上 C 点 时，速 度 大 小 不 变，方 向 变 为 水 平 向 右。已 知 小 物 块 与 直 轨 道 和 传 送 带 间 的 动 摩 擦 因数均为 0.5。(sin 37 0.6，g取10 m/s2)21创新设计知识梳理 双基过关 课堂互动 研透考点图5(1)若h 2.4 m，求小物块到达B 端时速度的大小；(2)若小物块落到传送带左侧地面，求h 需要满足的条件；(3)改 变 小 物 块 释 放 的 高 度 h，小 物 块 从 传 送 带 的 D 点 水 平 向 右 抛 出，求

13、 小 物 块 落地点到D 点的水平距离x与h 的关系式及h 需要满足的条件。22创新设计知识梳理 双基过关 课堂互动 研透考点解析(1)小物块由静止释放到B的过程中，有mgsin mgcos ma解得vB4 m/s。(2)若要小物块落到传送带左侧地面，设当小物块到达传送带上 D点时速度为零时，小物块从距传送带高度为h1处由静止释放，则有解得h13.0 m当hh13.0 m时满足题中条件。23创新设计知识梳理 双基过关 课堂互动 研透考点(3)当小物块从右侧抛出时，设小物块到达D点的速度为v，则有解得h3.6 m。24创新设计知识梳理 双基过关 课堂互动 研透考点25创新设计知识梳理 双基过关

14、课堂互动 研透考点图6(1)游 客 使 用 座 垫 自 由 下 滑(即 与 侧 壁 间 无 摩 擦)，则 游 客 在 BC 段 增 加 的 动 能 Ek多大？(2)若游客未使用坐垫且与侧壁间无摩擦下滑，则游客到达D 点时是否安全；(3)若游客使用座垫下滑，则克服侧壁摩擦力做功的最小值。26创新设计知识梳理 双基过关 课堂互动 研透考点(2)在AD段，由动能定理得27创新设计知识梳理 双基过关 课堂互动 研透考点(3)整个过程，由动能定理得解得W1.5mgh0。28创新设计知识梳理 双基过关 课堂互动 研透考点2.在 港 珠 澳 大 桥6.7千 米 海 底 隧 道 的 两 端 各 建 有 一 个

15、 人 工 岛，两 人 工 岛 及 隧 道 路 面 可简 化 成 如 图7所 示，各 部 分 的 长 度 已 在 图 中 标 出，其 中 倾 斜 路 面 与 水 平 路 面 之 间有一小段圆 弧连接，重力加速度为g。图7(1)假 设 汽 车 在 倾 斜 路 面 上 运 动 所 受 阻 力 和 在 水 平 路 面 上 运 动 所 受 阻 力 相 等。若汽 车 关 闭 发 动 机 后 刚 好 能 够 从 左 侧 倾 斜 路 面 向 下 匀 速 运 动，求 汽 车 关 闭 发 动 机 以速 度 v0从 左 侧 倾 斜 路 面 的 最 高 点 向 下 运 动 后，能 够 在 水 平 路 面 上 运 动

16、的 距 离 s(sL2)；29创新设计知识梳理 双基过关 课堂互动 研透考点(2)已 知 质 量 为 m、额 定 功 率 为 P 的 汽 车 在 水 平 路 面 上 行 驶 的 最 大 速 度 为 vm1，若 汽车在水平路面上以加速度a匀加速启动，求汽车做匀加速运动的时间；(3)已 知 质 量 为 m、额 定 功 率 为 P 的 汽 车 在 图 中 右 侧 倾 斜 路 面 上 向 上 行 驶 的 最 大 速度 为 vm2，求 汽 车 以 额 定 功 率 在 右 侧 倾 斜 路 面 上 向 上 行 驶 速 度 为 v1(v1 vm2)时 的加速度大小。30创新设计知识梳理 双基过关 课堂互动 研

17、透考点汽车运动到水平路面时速度为v0，由动能定理得在匀加速启动过程中，汽车做匀加速运动的牵引力记为 F、达到额定功率时的速度记为v、时间记为t，则PF v，vat，Ff2ma31创新设计知识梳理 双基过关 课堂互动 研透考点由牛顿第二定律有F1F阻ma1，32创新设计知识梳理 双基过关 课堂互动 研透考点1.图象所围“面积”或“斜率”的含义动能定理与图象结合的问题33创新设计知识梳理 双基过关 课堂互动 研透考点2.解决动能定理与图象问题的基本步骤34创新设计知识梳理 双基过关 课堂互动 研透考点【例3】(2019 全 国卷，17)从 地 面 竖 直 向 上 抛 出 一 物 体，物 体 在 运

18、 动 过 程 中 除受 到 重 力 外，还 受 到 一 大 小 不 变、方 向 始 终 与 运 动 方 向 相 反 的 外 力 作 用。距 地 面高 度 h 在3 m 以 内 时，物 体 上 升、下 落 过 程 中 动 能 Ek随 h 的 变 化 如 图8所 示。重 力 加速度取10 m/s2。该物体的质量为()图8A.2 kg B.1.5 kg C.1 kg D.0.5 kg35创新设计知识梳理 双基过关 课堂互动 研透考点解析画出运动示意图。设该外力的大小为F，据动能定理知AB(上升过程)：(mgF)hEk BEk ABA(下落过程)：(mgF)hEk AEk B整理以上两式并代入数据得m

19、gh30 J，解得物体的质量m1 kg。选项C正确。答案C36创新设计知识梳理 双基过关 课堂互动 研透考点1.用 传 感 器 研 究 质 量 为2 kg 的 物 体 由 静 止 开 始 做 直 线 运 动 的 规律 时，在 计 算 机 上 得 到06 s 内 物 体 的 加 速 度 随 时 间 变 化 的关系如图9所示。下列说法正确的是()A.0 6 s 内物体先向正方向运动，后向负方向运动B.0 6 s 内物体在4 s 时的速度最大C.物体在24 s 内速度不变D.0 4 s 内合力对物体做的功等于06 s 内合力做的功图937创新设计知识梳理 双基过关 课堂互动 研透考点解 析 由 v

20、at可知，a t图象中，图线与坐标轴所围面积表示质点的速度的变化量，06 s内物体的速度始终为正值，故一直为正方向，A项错误；t5 s时，速度最大，B项错误；24 s内加速度保持不变且不为零，速度一定变化，C项错误；04 s内与06 s内图线与坐标轴所围面积相等，故物体4 s末和6 s末速度相同，由动能定理可知，两段时间内合力对物体做功相等，D项正确。答案D38创新设计知识梳理 双基过关 课堂互动 研透考点2.A、B 两 物 体 分 别 在 水 平 恒 力 F1和 F2的 作 用 下 沿 水 平 面 运 动，先 后 撤 去 F1、F2后，两 物 体 最 终 停 下，它 们 的 v t 图 象

21、如 图10所 示。已 知 两 物 体 与 水 平 面 间 的 滑 动 摩 擦 力 大 小 相 等。则下列说法正确的是()A.F1、F2大小之比为12B.F1、F2对A、B 做功之比为12C.A、B 质量之比为21D.全过程中A、B 克服摩擦力做功之比为21图1039创新设计知识梳理 双基过关 课堂互动 研透考点答案C40创新设计知识梳理 双基过关 课堂互动 研透考点3.如 图11 甲 所 示，在 倾 角 为30 的 足 够 长 的 光 滑 斜 面 AB 的 A 处 连 接 一 粗 糙 水 平 面 OA，OA 长 为4 m。有 一 质 量 为 m 的 滑 块，从 O 处 由 静 止 开 始 受

22、一 水 平 向 右 的 力 F 作 用。F 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 0.25，g取10 m/s2，试求：图1141创新设计知识梳理 双基过关 课堂互动 研透考点(1)滑块运动到A 处的速度大小；(2)不计滑块在A 处的速率变化，滑块冲上斜面AB 的长度是多少？解析(1)由题图乙知，在前2 m内，F12mg，做正功，在第3 m内，F20.5mg，做负功，在第4 m内，F30。滑动摩擦力Ffmg0.25mg，始终做负功，对于滑块在OA上运动的全过程，由动能定理得42创新设计知识梳理 双基过关 课堂互动 研透考点(2)对于滑块冲上斜面的过程，由动能定理得解得L5 m所以滑块冲上斜面AB的长度L5 m。43本节内容结束