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1、一、動能一、動能1定義：定義：物體由于物體由于 而具有的能叫做動能而具有的能叫做動能2公式：公式：Ek .3單位：單位：與功的單位相同，在國際單位制中都是與功的單位相同，在國際單位制中都是 4矢矢標性：標性：動能是標量，只有正值動能是標量，只有正值5動能是狀態(tài)量，動能的變化量是動能是狀態(tài)量，動能的變化量是 量量動能具有相對性，其值與參考系的選取有關(guān)，一般取地面為參考系動能具有相對性，其值與參考系的選取有關(guān)，一般取地面為參考系運動運動焦耳焦耳過程過程二、動能定理二、動能定理1內(nèi)容：內(nèi)容：力在一個過程中對物體所做的功，等于物體在這個過程中力在一個過程中對物體所做的功，等于物體在這個過程中 2表達式
2、：表達式：W .3物理意義：物理意義： 的功是物體動能變化的量度的功是物體動能變化的量度4動能定理的適用條件：動能定理的適用條件：動能定理既適用于直線運動，也適用于曲動能定理既適用于直線運動，也適用于曲線運動；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)線運動；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，既可以同時作用，也可以不同時作用的力，既可以同時作用，也可以不同時作用動能的變化動能的變化Ek2Ek1合力合力1下列關(guān)于運動物體所受合外力做的功和動能變化的關(guān)系正確的下列關(guān)于運動物體所受合外力做的功和動能變化的關(guān)系正確的是是()A如果物體所受合力為零，則合力對物體做的功一定為
3、零如果物體所受合力為零，則合力對物體做的功一定為零B如果合力對物體所做的功為零，則合力一定為零如果合力對物體所做的功為零，則合力一定為零C物體在合力作用下做變速運動，動能一定發(fā)生變化物體在合力作用下做變速運動，動能一定發(fā)生變化D物體的動能不變，所受合力一定為零物體的動能不變，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，合力卻不一定為零，故功為零時，合力卻不一定為零，故A選項對、選項對、B選項錯物體在合力選項錯物體在合力作用下做變速運動，合力不一定做功，物體的速率不一定變化，動能作用下做變速運動，合力不一
4、定做功，物體的速率不一定變化，動能不一定變化不一定變化(例如勻速圓周運動例如勻速圓周運動)，同樣，物體的動能不變，它所受的，同樣，物體的動能不變，它所受的合力也不一定為零，合力也不一定為零，C、D選項均錯選項均錯答案：答案：A答案：答案：B3(2012年亳州模擬年亳州模擬)一個小球從高處自由落下則球在下落過程中的動一個小球從高處自由落下則球在下落過程中的動能能()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動與它運動的時間成正比的時間成正比與它運動時間的平方成正比與它運動時間的平方成正比ABC D答案：答案：B 4一架噴氣式飛機質(zhì)量為一架噴氣式
5、飛機質(zhì)量為5.0104 kg，起飛過程中從靜止開始滑，起飛過程中從靜止開始滑跑當位移達到跑當位移達到x5.3102 m時，速度達到起飛速度時，速度達到起飛速度v60 m/s.在在此過程中飛機受到的平均阻力是飛機重力的此過程中飛機受到的平均阻力是飛機重力的0.2倍倍(g取取10 m/s2)求求飛機受到的平均牽引力飛機受到的平均牽引力答案：答案：2.7105 N對動能定理的理解對動能定理的理解1總功的計算總功的計算物體受到多個力作用時，計算合力的功，要考慮各個力共同做功產(chǎn)生物體受到多個力作用時，計算合力的功，要考慮各個力共同做功產(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 計算計算(2)由由WFlcos 計算各個力對物體做的功計算各個力對物體做的功W1、W2、Wn，然后將，然后將各個力所做的功求代數(shù)和，即各個力所做的功求代數(shù)和，即W合合W1W2Wn.2動能定理公式中等號的意義動能定理公式中等號的意義等號表明合力做功與物體動能的變化間的三個關(guān)系：等號表明合力做功與物體動能的變化間的三個關(guān)系：(1)數(shù)量關(guān)系：即合力所做的功與物體動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能的變化具有等量代換關(guān)系可以通過計算物體動能的變化，求合
7、力的功，進而求得某一力的功可以通過計算物體動能的變化，求合力的功，進而求得某一力的功(2)單位相同，國際單位都是焦耳單位相同，國際單位都是焦耳(3)因果關(guān)系：合力的功是引起物體動能變化的原因因果關(guān)系：合力的功是引起物體動能變化的原因3動能定理中涉及的物理量有動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)問題時，可以考慮使用動能定理由于只需要從力上述物理量的力學(xué)問題時，可以考慮使用動能定理由于只需要從力在整個位移內(nèi)做的功和這段位移始末兩狀態(tài)動能變化去考慮，無需注在整個位移內(nèi)做的功和這段位移始末兩狀態(tài)動能變化去考慮，無需注意其中運動狀態(tài)變化的細節(jié)，同時
8、動能和功都是標量，無方向性，所意其中運動狀態(tài)變化的細節(jié)，同時動能和功都是標量，無方向性，所以無論是直線運動還是曲線運動，計算都會特別方便以無論是直線運動還是曲線運動，計算都會特別方便4高中階段動能定理中的位移和速度應(yīng)以地面或相對地面靜止的物高中階段動能定理中的位移和速度應(yīng)以地面或相對地面靜止的物體為參考系體為參考系動能定理指明了一種功能關(guān)系：合力做的功是物體動能變化的量度動能定理指明了一種功能關(guān)系：合力做的功是物體動能變化的量度思路點撥思路點撥小球所受空氣阻力時刻在變化，運動情況和受力情況均小球所受空氣阻力時刻在變化，運動情況和受力情況均比較復(fù)雜，用動能定理求解比較容易比較復(fù)雜，用動能定理求解
9、比較容易答案答案C答案：答案：C動能定理的應(yīng)用動能定理的應(yīng)用 1基本步驟基本步驟(1)選取研究對象，明確它的運動過程；選取研究對象，明確它的運動過程；(2)分析研究對象的受力情況和各力的做功情況：分析研究對象的受力情況和各力的做功情況：(3)明確研究對象在過程的始末狀態(tài)的動能明確研究對象在過程的始末狀態(tài)的動能Ekl和和Ek2；(4)列出動能定理的方程列出動能定理的方程W合合Ek2Ekl及其他必要的解題方程，進行及其他必要的解題方程，進行求解求解2注意事項注意事項(1)動能定理的研究對象可以是單一物體，或者是可以看做單一物體動能定理的研究對象可以是單一物體，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)動能定理是求解物體的位移或速率的簡捷公式當題目中涉及到動能定理是求解物體的位移或速率的簡捷公式當題目中涉及到位移和速度而不涉及時間時可優(yōu)先考慮動能定理；處理曲線運動中的位移和速度而不涉及時間時可優(yōu)先考慮動能定理；處理曲線運動中的速率問題時也要優(yōu)先考慮動能定理速率問題時也要優(yōu)先考慮動能定理(3)若過程包含了幾個運動性質(zhì)不同的分過程，既可分段考慮，也可整若過程包含了幾個運動性質(zhì)不同的分過程，既可分段考慮，也可整個過程考慮但求功時，有些力不是全過程都做功，必須根據(jù)不同的個過程考慮但求功時，有些力不是全過程都做功，必須根據(jù)不同的情況分別對待求出總功情況分別對待求出總功(4)應(yīng)用動能定理時，
11、必須明確各力做功的正、負當一個力做負功時應(yīng)用動能定理時，必須明確各力做功的正、負當一個力做負功時，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，將該力做功表達為，將該力做功表達為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號表示該力做功使其字母本身含有負號應(yīng)用動能定理解題，關(guān)鍵是對研究對象進行準確的受力分析及運動過應(yīng)用動能定理解題，關(guān)鍵是對研究對象進行準確的受力分析及運動過程分析，并畫出物體運動過程的草圖，借助草圖理解物理過程和各量程分析，并畫出物體運動過程的草圖，借助草圖理解物理過程和各量關(guān)系有些力在物體運動全過程中不是始終存在的，在計算合力做功關(guān)系有些力在物體
12、運動全過程中不是始終存在的，在計算合力做功時更應(yīng)引起注意時更應(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 在水平臺面上，臺面比水平地面高出在水平臺面上，臺面比水平地面高出h0.20 m， 木塊離平臺的右端木塊離平臺的右端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，當子彈以速度水平射向木塊，當子彈以v90 m/s的速度水平射出時，木塊的速的速度水平射出時，木塊的速度為度為v19 m/s(此過程作用時間極短，可認為木塊的位移為零此過程作用時間極短，可認為木塊的位移為零)若木塊若木塊落到水平地面時的落地點到臺面右端的水
13、平距離為落到水平地面時的落地點到臺面右端的水平距離為l1.6 m，求：，求：(1)木塊對子彈所做的功木塊對子彈所做的功W1和子彈對木塊所做的功和子彈對木塊所做的功W2；(2)木塊與臺面間的動摩擦因數(shù)木塊與臺面間的動摩擦因數(shù).思路點撥思路點撥對不同的物體在不同的階段分別應(yīng)用動能定理，所以要對不同的物體在不同的階段分別應(yīng)用動能定理，所以要恰當?shù)剡x取研究對象及其運動過程恰當?shù)剡x取研究對象及其運動過程答案答案(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 自行車特技的物理學(xué)原理，并通過計算機模擬技術(shù)自行車特技的物理學(xué)原理，并通過計
14、算機模擬技術(shù) 探尋特技動作的極限，設(shè)計了一個令人驚嘆不已的探尋特技動作的極限，設(shè)計了一個令人驚嘆不已的 高難度動作高難度動作“愛因斯坦空翻愛因斯坦空翻”，并在倫敦科學(xué)博，并在倫敦科學(xué)博 物館由自行車特技運動員物館由自行車特技運動員(18歲的布萊士歲的布萊士)成功完成成功完成“愛因斯坦空翻愛因斯坦空翻”簡化模型如圖所示，質(zhì)量為簡化模型如圖所示，質(zhì)量為m的自行車運動員從的自行車運動員從B點由靜止出發(fā)，經(jīng)點由靜止出發(fā)，經(jīng)BC圓弧，從圓弧，從C點豎直沖出，完成空翻，完成空翻的時間為點豎直沖出，完成空翻，完成空翻的時間為t，由，由B到到C的過的過程中，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，重力加速度為，空氣阻力忽略不計，重力加速度為g，求，求自行車運動員從自行車運動員從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)點開始時做勻速直線運動，從某時刻起一質(zhì)點開始時做勻速直線運動，從某時刻起受到一恒力作用此后，該質(zhì)點的動能不可能受到一恒力作用此后，該質(zhì)點的動能不可能()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)點一直加速，動的方向一致，則質(zhì)點一直加速，動能一直增大，選項能一直增大，選項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)點先的方向相反，則質(zhì)點先減速至速度為零后反向加速，動能先減小至零后增大，選項減速至速度為零后反向加速，動能先減小至零后增大，選項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，如斜上拋運動，物體先減速，的方向成一鈍角，如斜上拋運動，物體先減速，減到某一值，再加速，則其動能先減小至某一非零的最小值，再增減到某一值，再加速，則其動能先減小至某一非零的最小值，再增大，選項大，選項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、，由靜止開始在光滑地面上的作用下，由靜止開始在光滑地面上運動，前進一段距離之后速度大小為運動，前進一段距離之后速度大小為v，再前進一段距離使物體的速，再前進一段距離使物體的速度增大為度增大為2v，則，則()A第二過程的速度增量等于第一過程的速度增量第二過程的速度增量等于第一過程的速度增量B第二過程的動能增量是第一過程動能增量的第二過程的動能增量是第一過程動能增量的2倍倍C第二過程合力做的功等于第一過程合力做的功第二過程合力做的功等于第一過程合力做的功D第二過程合力做的功等于第一過程合力做功的第二過程合力做的功等于第一過程合力做功的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，將另一相同質(zhì)量的小球豎直上拋的同時，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(不計空氣阻不計空氣阻力力)則則()A兩球同時落地兩球同時落地B相遇時兩球速度大小相等相遇時兩球速度大小相等C從開始運動到相遇，球從開始運動到相遇，球a動能的減少量等于球動能的減少量等于球b動動能的增加量能的增加量D相遇后的任意時刻，重力對球相遇后的任意時刻，重力對球a做功功率和對球做功功率和對球b做功功率相等做功功率相等答案：答案：C4如圖所示，一輛汽車從如圖所示，一輛汽車從A點開始爬坡，在牽引點開始爬坡，在牽引 力不變的條件下行駛力不變的條件下行駛45 m的坡路到達的坡路到達B點時，司機立點時，司機立 即關(guān)掉油門，以后汽車又向前滑行即關(guān)掉油門，以后汽車又向前滑行15 m停在停在C點，汽點，汽 車的質(zhì)量為車的質(zhì)量為5103 kg，行駛中受到的摩擦阻力是車重的，行駛中受到的摩擦阻力是車重的0.25倍，取倍，取g10 m/s2，求汽車的牽引力做的功和它經(jīng)過，求汽車的牽引力做的功和它經(jīng)過B點時的速率點時的速率答案：答案：2.25106 J15 m/s
高考物理一輪復(fù)習要點提示 第5講 動能定理課件
