高考物理一輪復(fù)習(xí)要點(diǎn)提示 第5講 動(dòng)能定理課件

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1、一、動(dòng)能一、動(dòng)能1定義：定義：物體由于物體由于 而具有的能叫做動(dòng)能而具有的能叫做動(dòng)能2公式：公式：Ek .3單位：?jiǎn)挝唬号c功的單位相同，在國(guó)際單位制中都是與功的單位相同，在國(guó)際單位制中都是 4矢矢標(biāo)性：標(biāo)性：動(dòng)能是標(biāo)量，只有正值動(dòng)能是標(biāo)量，只有正值5動(dòng)能是狀態(tài)量，動(dòng)能的變化量是動(dòng)能是狀態(tài)量，動(dòng)能的變化量是 量量動(dòng)能具有相對(duì)性，其值與參考系的選取有關(guān)，一般取地面為參考系動(dòng)能具有相對(duì)性，其值與參考系的選取有關(guān)，一般取地面為參考系運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)焦耳焦耳過(guò)程過(guò)程二、動(dòng)能定理二、動(dòng)能定理1內(nèi)容：內(nèi)容：力在一個(gè)過(guò)程中對(duì)物體所做的功，等于物體在這個(gè)過(guò)程中力在一個(gè)過(guò)程中對(duì)物體所做的功，等于物體在這個(gè)過(guò)程中 2表達(dá)式

2、：表達(dá)式：W .3物理意義：物理意義： 的功是物體動(dòng)能變化的量度的功是物體動(dòng)能變化的量度4動(dòng)能定理的適用條件：動(dòng)能定理的適用條件：動(dòng)能定理既適用于直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，也適用于曲動(dòng)能定理既適用于直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；既適用于恒力做功，也適用于變力做功力可以是各種性質(zhì)線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；既適用于恒力做功，也適用于變力做功力可以是各種性質(zhì)的力，既可以同時(shí)作用，也可以不同時(shí)作用的力，既可以同時(shí)作用，也可以不同時(shí)作用動(dòng)能的變化動(dòng)能的變化Ek2Ek1合力合力1下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體所受合外力做的功和動(dòng)能變化的關(guān)系正確的下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體所受合外力做的功和動(dòng)能變化的關(guān)系正確的是是()A如果物體所受合力為零，則合力對(duì)物體做的功一定為

3、零如果物體所受合力為零，則合力對(duì)物體做的功一定為零B如果合力對(duì)物體所做的功為零，則合力一定為零如果合力對(duì)物體所做的功為零，則合力一定為零C物體在合力作用下做變速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能一定發(fā)生變化物體在合力作用下做變速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能一定發(fā)生變化D物體的動(dòng)能不變，所受合力一定為零物體的動(dòng)能不變，所受合力一定為零解析：解析：合力為零，由合力為零，由WFlcos 知，合力做功一定為零，但合力做知，合力做功一定為零，但合力做功為零時(shí)，合力卻不一定為零，故功為零時(shí)，合力卻不一定為零，故A選項(xiàng)對(duì)、選項(xiàng)對(duì)、B選項(xiàng)錯(cuò)物體在合力選項(xiàng)錯(cuò)物體在合力作用下做變速運(yùn)動(dòng)，合力不一定做功，物體的速率不一定變化，動(dòng)能作用下做變速運(yùn)動(dòng)，合力不一

4、定做功，物體的速率不一定變化，動(dòng)能不一定變化不一定變化(例如勻速圓周運(yùn)動(dòng)例如勻速圓周運(yùn)動(dòng))，同樣，物體的動(dòng)能不變，它所受的，同樣，物體的動(dòng)能不變，它所受的合力也不一定為零，合力也不一定為零，C、D選項(xiàng)均錯(cuò)選項(xiàng)均錯(cuò)答案：答案：A答案：答案：B3(2012年亳州模擬年亳州模擬)一個(gè)小球從高處自由落下則球在下落過(guò)程中的動(dòng)一個(gè)小球從高處自由落下則球在下落過(guò)程中的動(dòng)能能()與它下落的距離成正比與它下落的距離成正比與它下落距離的平方成正比與它下落距離的平方成正比與它運(yùn)動(dòng)與它運(yùn)動(dòng)的時(shí)間成正比的時(shí)間成正比與它運(yùn)動(dòng)時(shí)間的平方成正比與它運(yùn)動(dòng)時(shí)間的平方成正比ABC D答案：答案：B 4一架?chē)姎馐斤w機(jī)質(zhì)量為一架?chē)姎馐?/p>

5、飛機(jī)質(zhì)量為5.0104 kg，起飛過(guò)程中從靜止開(kāi)始滑，起飛過(guò)程中從靜止開(kāi)始滑跑當(dāng)位移達(dá)到跑當(dāng)位移達(dá)到x5.3102 m時(shí)，速度達(dá)到起飛速度時(shí)，速度達(dá)到起飛速度v60 m/s.在在此過(guò)程中飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)重力的此過(guò)程中飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)重力的0.2倍倍(g取取10 m/s2)求求飛機(jī)受到的平均牽引力飛機(jī)受到的平均牽引力答案：答案：2.7105 N對(duì)動(dòng)能定理的理解對(duì)動(dòng)能定理的理解1總功的計(jì)算總功的計(jì)算物體受到多個(gè)力作用時(shí)，計(jì)算合力的功，要考慮各個(gè)力共同做功產(chǎn)生物體受到多個(gè)力作用時(shí)，計(jì)算合力的功，要考慮各個(gè)力共同做功產(chǎn)生的效果，一般有如下兩種方法：的效果，一般有如下兩種方法：(1)先由

6、力的合成與分解法或根據(jù)牛頓第二定律求出合力先由力的合成與分解法或根據(jù)牛頓第二定律求出合力F合合，然后由，然后由WF合合lcos 計(jì)算計(jì)算(2)由由WFlcos 計(jì)算各個(gè)力對(duì)物體做的功計(jì)算各個(gè)力對(duì)物體做的功W1、W2、Wn，然后將，然后將各個(gè)力所做的功求代數(shù)和，即各個(gè)力所做的功求代數(shù)和，即W合合W1W2Wn.2動(dòng)能定理公式中等號(hào)的意義動(dòng)能定理公式中等號(hào)的意義等號(hào)表明合力做功與物體動(dòng)能的變化間的三個(gè)關(guān)系：等號(hào)表明合力做功與物體動(dòng)能的變化間的三個(gè)關(guān)系：(1)數(shù)量關(guān)系：即合力所做的功與物體動(dòng)能的變化具有等量代換關(guān)系數(shù)量關(guān)系：即合力所做的功與物體動(dòng)能的變化具有等量代換關(guān)系可以通過(guò)計(jì)算物體動(dòng)能的變化，求合

7、力的功，進(jìn)而求得某一力的功可以通過(guò)計(jì)算物體動(dòng)能的變化，求合力的功，進(jìn)而求得某一力的功(2)單位相同，國(guó)際單位都是焦耳單位相同，國(guó)際單位都是焦耳(3)因果關(guān)系：合力的功是引起物體動(dòng)能變化的原因因果關(guān)系：合力的功是引起物體動(dòng)能變化的原因3動(dòng)能定理中涉及的物理量有動(dòng)能定理中涉及的物理量有F、l、m、v、W、Ek等，在處理含有等，在處理含有上述物理量的力學(xué)問(wèn)題時(shí)，可以考慮使用動(dòng)能定理由于只需要從力上述物理量的力學(xué)問(wèn)題時(shí)，可以考慮使用動(dòng)能定理由于只需要從力在整個(gè)位移內(nèi)做的功和這段位移始末兩狀態(tài)動(dòng)能變化去考慮，無(wú)需注在整個(gè)位移內(nèi)做的功和這段位移始末兩狀態(tài)動(dòng)能變化去考慮，無(wú)需注意其中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的細(xì)節(jié)，同時(shí)

8、動(dòng)能和功都是標(biāo)量，無(wú)方向性，所意其中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的細(xì)節(jié)，同時(shí)動(dòng)能和功都是標(biāo)量，無(wú)方向性，所以無(wú)論是直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)還是曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，計(jì)算都會(huì)特別方便以無(wú)論是直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)還是曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，計(jì)算都會(huì)特別方便4高中階段動(dòng)能定理中的位移和速度應(yīng)以地面或相對(duì)地面靜止的物高中階段動(dòng)能定理中的位移和速度應(yīng)以地面或相對(duì)地面靜止的物體為參考系體為參考系動(dòng)能定理指明了一種功能關(guān)系：合力做的功是物體動(dòng)能變化的量度動(dòng)能定理指明了一種功能關(guān)系：合力做的功是物體動(dòng)能變化的量度思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥小球所受空氣阻力時(shí)刻在變化，運(yùn)動(dòng)情況和受力情況均小球所受空氣阻力時(shí)刻在變化，運(yùn)動(dòng)情況和受力情況均比較復(fù)雜，用動(dòng)能定理求解比較容易比較復(fù)雜，用動(dòng)能定理求解

9、比較容易答案答案C答案：答案：C動(dòng)能定理的應(yīng)用動(dòng)能定理的應(yīng)用 1基本步驟基本步驟(1)選取研究對(duì)象，明確它的運(yùn)動(dòng)過(guò)程；選取研究對(duì)象，明確它的運(yùn)動(dòng)過(guò)程；(2)分析研究對(duì)象的受力情況和各力的做功情況：分析研究對(duì)象的受力情況和各力的做功情況：(3)明確研究對(duì)象在過(guò)程的始末狀態(tài)的動(dòng)能明確研究對(duì)象在過(guò)程的始末狀態(tài)的動(dòng)能Ekl和和Ek2；(4)列出動(dòng)能定理的方程列出動(dòng)能定理的方程W合合Ek2Ekl及其他必要的解題方程，進(jìn)行及其他必要的解題方程，進(jìn)行求解求解2注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)(1)動(dòng)能定理的研究對(duì)象可以是單一物體，或者是可以看做單一物體動(dòng)能定理的研究對(duì)象可以是單一物體，或者是可以看做單一物體的物體系統(tǒng)的物體

10、系統(tǒng) (2)動(dòng)能定理是求解物體的位移或速率的簡(jiǎn)捷公式當(dāng)題目中涉及到動(dòng)能定理是求解物體的位移或速率的簡(jiǎn)捷公式當(dāng)題目中涉及到位移和速度而不涉及時(shí)間時(shí)可優(yōu)先考慮動(dòng)能定理；處理曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中的位移和速度而不涉及時(shí)間時(shí)可優(yōu)先考慮動(dòng)能定理；處理曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中的速率問(wèn)題時(shí)也要優(yōu)先考慮動(dòng)能定理速率問(wèn)題時(shí)也要優(yōu)先考慮動(dòng)能定理(3)若過(guò)程包含了幾個(gè)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不同的分過(guò)程，既可分段考慮，也可整若過(guò)程包含了幾個(gè)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不同的分過(guò)程，既可分段考慮，也可整個(gè)過(guò)程考慮但求功時(shí)，有些力不是全過(guò)程都做功，必須根據(jù)不同的個(gè)過(guò)程考慮但求功時(shí)，有些力不是全過(guò)程都做功，必須根據(jù)不同的情況分別對(duì)待求出總功情況分別對(duì)待求出總功(4)應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí)，

11、必須明確各力做功的正、負(fù)當(dāng)一個(gè)力做負(fù)功時(shí)應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí)，必須明確各力做功的正、負(fù)當(dāng)一個(gè)力做負(fù)功時(shí)，可設(shè)物體克服該力做功為，可設(shè)物體克服該力做功為W，將該力做功表達(dá)為，將該力做功表達(dá)為W，也可以直接，也可以直接用字母用字母W表示該力做功使其字母本身含有負(fù)號(hào)表示該力做功使其字母本身含有負(fù)號(hào)應(yīng)用動(dòng)能定理解題，關(guān)鍵是對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行準(zhǔn)確的受力分析及運(yùn)動(dòng)過(guò)應(yīng)用動(dòng)能定理解題，關(guān)鍵是對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行準(zhǔn)確的受力分析及運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析，并畫(huà)出物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程的草圖，借助草圖理解物理過(guò)程和各量程分析，并畫(huà)出物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程的草圖，借助草圖理解物理過(guò)程和各量關(guān)系有些力在物體運(yùn)動(dòng)全過(guò)程中不是始終存在的，在計(jì)算合力做功關(guān)系有些力在物體

12、運(yùn)動(dòng)全過(guò)程中不是始終存在的，在計(jì)算合力做功時(shí)更應(yīng)引起注意時(shí)更應(yīng)引起注意例例2如圖所示，質(zhì)量為如圖所示，質(zhì)量為M0.2 kg的木塊放的木塊放 在水平臺(tái)面上，臺(tái)面比水平地面高出在水平臺(tái)面上，臺(tái)面比水平地面高出h0.20 m， 木塊離平臺(tái)的右端木塊離平臺(tái)的右端L1.7 m質(zhì)量為質(zhì)量為m0.10M的子彈以的子彈以v0180 m/s的的速度水平射向木塊，當(dāng)子彈以速度水平射向木塊，當(dāng)子彈以v90 m/s的速度水平射出時(shí)，木塊的速的速度水平射出時(shí)，木塊的速度為度為v19 m/s(此過(guò)程作用時(shí)間極短，可認(rèn)為木塊的位移為零此過(guò)程作用時(shí)間極短，可認(rèn)為木塊的位移為零)若木塊若木塊落到水平地面時(shí)的落地點(diǎn)到臺(tái)面右端的水

13、平距離為落到水平地面時(shí)的落地點(diǎn)到臺(tái)面右端的水平距離為l1.6 m，求：，求：(1)木塊對(duì)子彈所做的功木塊對(duì)子彈所做的功W1和子彈對(duì)木塊所做的功和子彈對(duì)木塊所做的功W2；(2)木塊與臺(tái)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)木塊與臺(tái)面間的動(dòng)摩擦因數(shù).思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥對(duì)不同的物體在不同的階段分別應(yīng)用動(dòng)能定理，所以要對(duì)不同的物體在不同的階段分別應(yīng)用動(dòng)能定理，所以要恰當(dāng)?shù)剡x取研究對(duì)象及其運(yùn)動(dòng)過(guò)程恰當(dāng)?shù)剡x取研究對(duì)象及其運(yùn)動(dòng)過(guò)程答案答案(1)243 J8.1 J(2)0.502劍橋大學(xué)物理學(xué)家海倫劍橋大學(xué)物理學(xué)家海倫杰爾斯基研究了各種杰爾斯基研究了各種 自行車(chē)特技的物理學(xué)原理，并通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)自行車(chē)特技的物理學(xué)原理，并通過(guò)計(jì)

14、算機(jī)模擬技術(shù) 探尋特技動(dòng)作的極限，設(shè)計(jì)了一個(gè)令人驚嘆不已的探尋特技動(dòng)作的極限，設(shè)計(jì)了一個(gè)令人驚嘆不已的 高難度動(dòng)作高難度動(dòng)作“愛(ài)因斯坦空翻愛(ài)因斯坦空翻”，并在倫敦科學(xué)博，并在倫敦科學(xué)博 物館由自行車(chē)特技運(yùn)動(dòng)員物館由自行車(chē)特技運(yùn)動(dòng)員(18歲的布萊士歲的布萊士)成功完成成功完成“愛(ài)因斯坦空翻愛(ài)因斯坦空翻”簡(jiǎn)化模型如圖所示，質(zhì)量為簡(jiǎn)化模型如圖所示，質(zhì)量為m的自行車(chē)運(yùn)動(dòng)員從的自行車(chē)運(yùn)動(dòng)員從B點(diǎn)由靜止出發(fā)，經(jīng)點(diǎn)由靜止出發(fā)，經(jīng)BC圓弧，從圓弧，從C點(diǎn)豎直沖出，完成空翻，完成空翻的時(shí)間為點(diǎn)豎直沖出，完成空翻，完成空翻的時(shí)間為t，由，由B到到C的過(guò)的過(guò)程中，克服摩擦力做功為程中，克服摩擦力做功為W，空氣阻力忽

15、略不計(jì)，重力加速度為，空氣阻力忽略不計(jì)，重力加速度為g，求，求自行車(chē)運(yùn)動(dòng)員從自行車(chē)運(yùn)動(dòng)員從B到到C至少做多少功至少做多少功1(2012年合肥模擬年合肥模擬)一質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始時(shí)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，從某時(shí)刻起一質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始時(shí)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，從某時(shí)刻起受到一恒力作用此后，該質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能不可能受到一恒力作用此后，該質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能不可能()A一直增大一直增大B先逐漸減小至零，再逐漸增大先逐漸減小至零，再逐漸增大C先逐漸增大至某一最大值，再逐漸減小先逐漸增大至某一最大值，再逐漸減小D先逐漸減小至某一非零的最小值，再逐漸增大先逐漸減小至某一非零的最小值，再逐漸增大解析：解析：若力若力F的方向與初速度的方向與初速度v0的方向一致

16、，則質(zhì)點(diǎn)一直加速，動(dòng)的方向一致，則質(zhì)點(diǎn)一直加速，動(dòng)能一直增大，選項(xiàng)能一直增大，選項(xiàng)A可能若力可能若力F的方向與的方向與v0的方向相反，則質(zhì)點(diǎn)先的方向相反，則質(zhì)點(diǎn)先減速至速度為零后反向加速，動(dòng)能先減小至零后增大，選項(xiàng)減速至速度為零后反向加速，動(dòng)能先減小至零后增大，選項(xiàng)B可可能若力能若力F的方向與的方向與v0的方向成一鈍角，如斜上拋運(yùn)動(dòng)，物體先減速，的方向成一鈍角，如斜上拋運(yùn)動(dòng)，物體先減速，減到某一值，再加速，則其動(dòng)能先減小至某一非零的最小值，再增減到某一值，再加速，則其動(dòng)能先減小至某一非零的最小值，再增大，選項(xiàng)大，選項(xiàng)D可能可能答案：答案：C2質(zhì)量為質(zhì)量為m的物體在水平力的物體在水平力F的作用下

17、，由靜止開(kāi)始在光滑地面上的作用下，由靜止開(kāi)始在光滑地面上運(yùn)動(dòng)，前進(jìn)一段距離之后速度大小為運(yùn)動(dòng)，前進(jìn)一段距離之后速度大小為v，再前進(jìn)一段距離使物體的速，再前進(jìn)一段距離使物體的速度增大為度增大為2v，則，則()A第二過(guò)程的速度增量等于第一過(guò)程的速度增量第二過(guò)程的速度增量等于第一過(guò)程的速度增量B第二過(guò)程的動(dòng)能增量是第一過(guò)程動(dòng)能增量的第二過(guò)程的動(dòng)能增量是第一過(guò)程動(dòng)能增量的2倍倍C第二過(guò)程合力做的功等于第一過(guò)程合力做的功第二過(guò)程合力做的功等于第一過(guò)程合力做的功D第二過(guò)程合力做的功等于第一過(guò)程合力做功的第二過(guò)程合力做的功等于第一過(guò)程合力做功的2倍倍答案：答案：A 3(2011年高考山東理綜年高考山東理綜)

18、如圖所示，將小球如圖所示，將小球a從地面從地面以初速度以初速度v0豎直上拋的同時(shí)，將另一相同質(zhì)量的小球豎直上拋的同時(shí)，將另一相同質(zhì)量的小球b從從距地面距地面h處由靜止釋放，兩球恰在處相遇處由靜止釋放，兩球恰在處相遇(不計(jì)空氣阻不計(jì)空氣阻力力)則則()A兩球同時(shí)落地兩球同時(shí)落地B相遇時(shí)兩球速度大小相等相遇時(shí)兩球速度大小相等C從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到相遇，球從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到相遇，球a動(dòng)能的減少量等于球動(dòng)能的減少量等于球b動(dòng)動(dòng)能的增加量能的增加量D相遇后的任意時(shí)刻，重力對(duì)球相遇后的任意時(shí)刻，重力對(duì)球a做功功率和對(duì)球做功功率和對(duì)球b做功功率相等做功功率相等答案：答案：C4如圖所示，一輛汽車(chē)從如圖所示，一輛汽車(chē)從A點(diǎn)開(kāi)始爬坡，在牽引點(diǎn)開(kāi)始爬坡，在牽引 力不變的條件下行駛力不變的條件下行駛45 m的坡路到達(dá)的坡路到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，司機(jī)立點(diǎn)時(shí)，司機(jī)立 即關(guān)掉油門(mén)，以后汽車(chē)又向前滑行即關(guān)掉油門(mén)，以后汽車(chē)又向前滑行15 m停在停在C點(diǎn)，汽點(diǎn)，汽 車(chē)的質(zhì)量為車(chē)的質(zhì)量為5103 kg，行駛中受到的摩擦阻力是車(chē)重的，行駛中受到的摩擦阻力是車(chē)重的0.25倍，取倍，取g10 m/s2，求汽車(chē)的牽引力做的功和它經(jīng)過(guò)，求汽車(chē)的牽引力做的功和它經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速率點(diǎn)時(shí)的速率答案：答案：2.25106 J15 m/s