高考物理一輪復(fù)習(xí) 動(dòng)能定理及應(yīng)用課件 魯科版.ppt

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第2課時(shí) 動(dòng)能定理及應(yīng)用,運(yùn)動(dòng),焦耳,標(biāo)量,狀態(tài)量,,,動(dòng)能的變化,,,合外力,曲線運(yùn)動(dòng),變力做功,不同時(shí)作用,思維深化 判斷正誤，正確的畫“√”，錯(cuò)誤的畫“×”。 (1)一定質(zhì)量的物體動(dòng)能變化時(shí)，速度一定變化，但速度變化時(shí)，動(dòng)能不一定變化。 ( ) (2)動(dòng)能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài)。 ( ) (3)如果物體所受的合外力為零，那么，合外力對(duì)物體做的功一定為零。 ( ) (4)物體在合外力作用下做變速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能一定變化。 ( ) 答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)×,[題 組 自 測(cè)] 題組一 對(duì)動(dòng)能及動(dòng)能定理的理解 1．關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體所受的合外力、合外力做的功及動(dòng)能變化的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是 ( ) A．合外力為零，則合外力做功一定為零 B．合外力做功為零，則合外力一定為零 C．合外力做功越多，則動(dòng)能一定越大 D．動(dòng)能不變，則物體合外力一定為零,解析 合外力為零，則物體可能靜止，也可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，這兩種情況合外力做功均為零，所以合外力做功一定為零，A對(duì)；合外力做功為零或動(dòng)能不變，合外力不一定為零，如勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故B、D錯(cuò)；合外力做功越多，動(dòng)能變化越大，而不是動(dòng)能越大，故C錯(cuò)。 答案 A,2．(多選)關(guān)于動(dòng)能定理的表達(dá)式W＝Ek2－Ek1，下列說(shuō)法正確的是 ( ) A．公式中的W為不包含重力的其他力做的總功 B．公式中的W為包含重力在內(nèi)的所有力做的功，也可通過(guò)以下兩種方式計(jì)算：先求每個(gè)力的功再求功的代數(shù)和或先求合外力再求合外力的功 C．公式中的Ek2－Ek1為動(dòng)能的增量，當(dāng)W＞0時(shí)動(dòng)能增加，當(dāng)W＜0時(shí)，動(dòng)能減少 D．動(dòng)能定理適用于直線運(yùn)動(dòng)，但不適用于曲線運(yùn)動(dòng)，適用于恒力做功，但不適用于變力做功,解析 公式中ω指總功，求總功的方法有兩種，先求每個(gè) 力做的功再求功的代數(shù)和或先求合力再求合外力的功，故選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；當(dāng)W0時(shí)，末動(dòng)能大于初動(dòng)能，動(dòng)能增加，當(dāng)W0時(shí)，末動(dòng)能小于初動(dòng)能，動(dòng)能減少，故C正確；動(dòng)能定理不僅適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線運(yùn)動(dòng)，不僅適用于恒力做功，也適用于變力做功，故D錯(cuò)誤。 答案 BC,,4.如圖1所示，質(zhì)量為m的小球，在離地面H高處由靜止釋放，落到地面后繼續(xù)陷入泥中h深度而停止，設(shè)小球受到的空氣阻力為f，則下列說(shuō)法正確的是 ( ) 圖1,,考點(diǎn)一 動(dòng)能定理的理解及應(yīng)用 1．做功的過(guò)程就是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程，動(dòng)能定理表達(dá)式中的“＝”的意義是一種因果關(guān)系在數(shù)值上相等的符號(hào)。 2．動(dòng)能定理敘述中所說(shuō)的“外力”，既可以是重力、彈力、摩擦力，也可以是電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力或其他力。 3．動(dòng)能定理中涉及的物理量有F、s、m 、v、W、Ek等，在處理含有上述物理量的問(wèn)題時(shí)，優(yōu)先考慮使用動(dòng)能定理。 4．若過(guò)程包含了幾個(gè)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不同的分過(guò)程，既可以分段考慮，也可以整個(gè)過(guò)程考慮。,【例1】 如圖2所示，質(zhì)量為m的滑塊從h高處的a點(diǎn)沿傾斜軌道ab滑入水平軌道bc(兩軌道平滑連接)，滑塊與傾斜軌道及水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同?；瑝K在a、c兩點(diǎn)時(shí)的速度大小均為v、ab長(zhǎng)度與bc長(zhǎng)度相等?？諝庾枇Σ挥?jì)，則滑塊從a到c的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 ( ) 圖2,解析 由題意知，在滑塊從b運(yùn)動(dòng)到c的過(guò)程中，由于摩擦力做負(fù)功，動(dòng)能在減少，所以A錯(cuò)誤；從a到c的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理：mgh－Wf＝0，可得全程克服阻力做功Wf＝mgh，因在ab段、bc段摩擦力做功不同，故滑塊在bc過(guò)程克服阻力做的功一定不等于mgh/2，所以B錯(cuò)誤；滑塊對(duì)ab段軌道的正壓力小于對(duì)bc段的正壓力，故在ab段滑塊克服摩擦力做的功小于在bc段克服摩擦力做的功，,,1．應(yīng)用動(dòng)能定理解題應(yīng)抓好“兩狀態(tài)，一過(guò)程” “兩狀態(tài)”即明確研究對(duì)象的始、末狀態(tài)的速度或動(dòng)能情況，“一過(guò)程”即明確研究過(guò)程，確定這一過(guò)程研究對(duì)象的受力情況和位置變化或位移信息。 2．應(yīng)用動(dòng)能定理解題的基本思路,【變式訓(xùn)練】 1.如圖3所示，木盒中固定一質(zhì)量為m的砝碼，木盒和砝碼在桌面上以一定的初速度一起滑行一段距離后停止。現(xiàn)拿走砝碼，而持續(xù)加一個(gè)豎直向下的恒力F(F＝mg)，若其他條件不變，則木盒滑行的距離 ( ) 圖3,,,考點(diǎn)二 動(dòng)能定理在多過(guò)程中的應(yīng)用 【例2】 一質(zhì)量m＝0.6 kg的物體以v0＝20 m/s的初速度從傾角為30°的斜坡底端沿斜坡向上運(yùn)動(dòng)。當(dāng)物體向上滑到某一位置時(shí)，其動(dòng)能減少了ΔEk＝18 J，機(jī)械能減少了ΔE＝3 J，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g＝10 m/s2，求： (1)物體向上運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的大?。?(2)物體返回斜坡底端時(shí)的動(dòng)能。,第一步：讀題 獲取信息,第二步：選規(guī)律 列方程,規(guī)范解答 (1)設(shè)物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的摩擦力大小為f，物體動(dòng)能減少ΔEk時(shí)，在斜坡上運(yùn)動(dòng)的距離為s，由動(dòng)能定理和功能關(guān)系得－mgsin 30°·s－f s＝－ΔEk ① －f s＝－ΔE ② 由牛頓第二定律得mgsin 30°＋f＝ma ③ 聯(lián)立①②③式并代入數(shù)據(jù)可得a＝6 m/s2 ④,(2)設(shè)物體沿斜坡向上運(yùn)動(dòng)的最大距離為sm，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可得v＝2asm ⑤ 設(shè)物體返回底端時(shí)的動(dòng)能為Ek，由動(dòng)能定理有 mgsin 30°·sm－f sm＝Ek－0 ⑥ 聯(lián)立④⑤⑥式并代入數(shù)據(jù)可得Ek＝80 J 答案 (1)6 m/s2 (2)80 J,【變式訓(xùn)練】 2.在賽車場(chǎng)上，為了安全起見，車道外圍都固定上廢舊輪胎作為圍欄，當(dāng)車碰撞圍欄時(shí)起緩沖器作用。在一次模擬實(shí)驗(yàn)中用彈簧來(lái)代替廢舊輪胎，實(shí)驗(yàn)情景如圖4所示，水平放置的輕彈簧左側(cè)固定于墻上，處于自然狀態(tài)，開始賽車在A處且處于靜止?fàn)顟B(tài)，距彈簧自由端的距離為L(zhǎng)1＝1 m。當(dāng)賽車啟動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生水平向左的恒為F＝24 N的牽引力使賽車向左勻加速前進(jìn)，當(dāng)賽車接觸彈簧的瞬間立即關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，賽車?yán)^續(xù)壓縮彈簧，最后被彈回到B處停下。,已知賽車的質(zhì)量為m＝2 kg，A、B之間的距離為L(zhǎng)2＝3 m，賽車被彈回的過(guò)程中離開彈簧時(shí)的速度大小為v＝4 m/s，水平向右。g取10 m/s2。求： 圖4 (1)賽車和地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)； (2)彈簧被壓縮的最大距離。,,考點(diǎn)三 動(dòng)能定理與圖像結(jié)合問(wèn)題 【例3】 如圖5甲所示，在傾角為30°的足夠長(zhǎng)的光滑斜面AB的A處連接一粗糙水平面OA，OA長(zhǎng)為4 m。有一質(zhì)量為m的滑塊，從O處由靜止開始受一水平向右的力F作用。F只在水平面上按圖乙所示的規(guī)律變化?；瑝K與OA間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.25，g取10 m/s2，試求： 圖5,(1)滑塊運(yùn)動(dòng)到A處的速度大小； (2)不計(jì)滑塊在A處的速率變化，滑塊沖上斜面AB的長(zhǎng)度是多少？,,圖像所圍“面積”的意義 (1)v－t圖：由公式s＝vt可知，v－t圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示物體的位移。 (2)a－t圖：由公式Δv＝at可知，a－t圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示物體速度的變化量。 (3)F－s圖：由公式W＝Fs可知，F(xiàn)－s圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示力所做的功。 (4)P－t圖：由公式W＝Pt可知，P－t圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示力所做的功。,【變式訓(xùn)練】 3．一質(zhì)量為m的物體在水平恒力F的作用下沿水平面運(yùn)動(dòng)，在t0時(shí)刻撤去力F，其v－t圖像如圖6所示。已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則下列關(guān)于力F的大小和力F做功W的大小關(guān)系式正確的是 ( ) 圖6,,,