高考物理一轮总复习 专题五 第2讲 动能、动能定理课件

专题5.2 动能和动能定理

1.掌握动能和动能定理；

2.能运用动能定理解答实际问题。

知识点一 动能

(1)定义：物体由于运动而具有的能。

(2)公式：Ek＝12mv2，v为瞬时速度，动能是状态量。

(3)单位：焦耳，1 J＝1 N·m＝1 kg·m2/s2。

(4)标矢性：动能是标量，只有正值。

(5)动能的变化量：ΔEk＝Ek2－Ek1＝12mv22－12mv21。

知识点二 动能定理

(1)内容：合外力对物体所做的功等于物体动能的变化。

(2)表达式：W＝ΔEk＝12mv22－12mv21。

(3)物理意义：合外力对物体做的功是物体动能变化的量度。

(4)适用条件

①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。

考点一 动能定理的理解及应用

【典例1】(2018·全国卷Ⅰ·18)如图，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R；bc是半径为R的四分之一圆弧，与ab相切于b点．一质量为m的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动．重力加速度大小为g.小球从a点开始运动到其轨迹最高点，机械能的增量为(

)

A．2mgR B．4mgR

C．5mgR D．6mgR

【答案】C

【解析】小球从a运动到c，根据动能定理，得F·3R－mgR＝12mv21，又F＝mg，故v1＝2gR，小球离开c点在竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做初速度为零的匀加速直线运动．且水平方向与竖直方向的加速度大小相等，都为g，故小球从c点到最高点所用的时间t＝v1g＝2Rg，水平位移x＝12gt2＝2R，根据功能关系，小球从a点到轨迹最高点机械能的增量为力F做的功，即ΔE＝F·(2R＋R＋x)＝5mgR。

【方法技巧】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．

第1讲功__功率__动能定理

【典题感知】………………………………………… (解读命题角度)

[例1] (2012·江苏高考)如图2－1－1所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球。在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点。在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是( )

A．逐渐增大 B．逐渐减小

C．先增大，后减小 D．先减小，后增大

图2－1－1

[思路点拨] 解答本题时应注意以下两点：

(1)拉力的瞬时功率与F、v的大小关系。

(2)拉力F为变力。

[解析] 上升的过程中，重力做负功，水平拉力F做正功，由动能定理得WF－WG＝12mv2－12mv2＝0，所以WF＝WG，即拉力做的功和重力做的功总是相等的，则拉力做功的功率和重力做功的功率也总是相等的，小球上摆过程中，竖直方向速度一定增大，重力功率P＝mgv⊥一直增大，所以拉力做功的功率也是逐渐增大的。

[答案] A

【理论升华】………………………………………… (掌握类题通法)

一、基础知识要记牢

1．恒力做功的公式：W＝Flcos α

2．功率

(1)平均功率：P＝Wt＝F vcos α

(2)瞬时功率：P＝Fvcos α

二、方法技巧要用好

对于功和功率的理解与计算问题的解决，一般应注意以下几点：

(1)准确理解功的定义式W＝Fl及变形式W＝Flcos α中各物理量的意义，该式仅适用于恒力做功情况。

(2)变力做功的求解注意对问题的正确转化，如：将变力转化为恒力。也可应用动能定理等方法求解。

(3)对于功率的计算，应注意区分公式P＝Wt和公式P＝Fv，前式侧重于平均功率的计算，而后式侧重于瞬时功率的计算。

三、易错易混要明了

(1)求变力做功问题时，不要轻易使用功的定义式进行计算。

(2)注意区别平均功率和瞬时功率的计算公式。 【典题感知】………………………………………… (解读命题角度)

备考2019年高考物理一轮专题： 第20讲 动能 动能定理

一、单选题（共14题；共28分）

1.关于物体所受外力的合力做功与物体动能的变化的关系有以下四种说法：①合力做正功，物体动能增加；②合力做正功，物体动能减少；③合力做负功，物体动能增加；④合力做负功，物体动能减少．上述说法正确的是（ ）

A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④

2.一人用力踢质量为0.1kg的静止皮球，使球以20m/s的速度飞出．假定人踢球瞬间对球平均作用力是200N，球在水平方向运动了20m停止．那么人对球所做的功为（ ）

A. 5J B. 20J C. 50J D. 400J

3.一物体的质量保持不变，速度变为原来的2倍，则其动能变为原来的（ ）

A. 2倍 B. 4倍 C. 6倍 D. 8倍

4.如图所示，用同样材料制成的一个轨道，AB段为 圆弧，半径为R，水平放置的BC段长度也为R．一小物块质量为m，与轨道间动摩擦因数为μ，当它从轨道顶端A由静止下滑时，恰好运动到C点静止．那么物体在AB段克服摩擦力做的功为（ ）

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第2讲 动能 动能定理

1．一个25 kg的小孩从高度为3.0 m的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0 m/s.取g＝10

m/s2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是( )

A．合外力做功50 J B．阻力做功500 J

C．重力做功500 J D．支持力做功50 J

解析：重力做功WG＝mgh＝25×10×3 J＝750 J，C错；小孩所受支持力方向上的位移为零，故支持力做的功为零，D错；合外力做的功W合＝Ek－0，即W合＝12mv2＝12×25×22 J＝50 J，A项正确；WG－W阻＝Ek－0，故W阻＝mgh－12mv2＝750 J－50 J＝700 J，B项错误．

答案：A

2.

图5－2－9

如图5－2－9所示，质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡(粗糙)底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，AB之间的水平距离为s，重力加速度为g.下列说法正确的是( )

A．小车克服重力所做的功是mgh B．合外力对小车做的功是12mv2

C．推力对小车做的功是12mv2＋mgh D．阻力对小车做的功是12mv2＋mgh－Fs

解析：小车克服重力做功W＝Gh＝mgh，A选项正确；由动能定理小车受到的合力做的功等于小车动能的增加，W合＝ΔEk＝12mv2，B选项正确；由动能定理，W合＝W推＋W重＋W阻＝12mv2，所以推力做的功W推＝12mv2－W阻－W重＝12mv2＋mgh－W阻，C选项错误；阻力对小车做的功W阻＝12mv2－W推－W重＝12mv2＋mgh－Fs，D选项正确．

答案：ABD

3.

图5－2－10 你的首选资源互助社区

如图5－2－10所示，在抗洪救灾中，一架直升机通过绳索，用恒力F竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱，使其由水面开始加速上升到某一高度，若考虑空气阻力而不考虑空气浮力，则在此过程中，以下说法正确的有( )