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五章节机械能及其守恒定律二章节动能定理及其应用 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望一、三年高考考点统计与分析一、三年高考考点统计与分析考点考点试题试题题型题型第二讲第二讲动能定理及其应用动能定理及其应用2013年年江苏江苏T92013年年天津天津T102013年山年山东东T142013年年北京北京T232013年海南年海南T132012年年安徽安徽T162012年福建年福建T212012年江年江苏苏T142011年新年新课标课标全国全国T152011年江年江苏苏T42011年山年山东东T18选择题选择题计计算算题题选择题选择题计算题计算题计计算算题题选择题选择题计计算算题题计计算算题题选择选择题题选择选择题题选择选择题题动能和动能和动动能定理能定理及其及其应应用用考考 纲纲 展展 示示考考 点点 预预 测测高高考考地地位位复复习习要要求求1.动动能定理常能定理常结结合牛合牛顿顿运运动动定定律、平抛律、平抛运动、运动、圆圆周运周运动动以及以及电电磁学知磁学知识识进进行考行考查查。2.动动能定理能定理常常与生与生产产、生活、生活、科技相科技相结结合合进进行行综综合考合考查查。动动能和能和动动能定理能定理()1.理解外力做的功与物体理解外力做的功与物体动动能能变变化的关系化的关系。2.会用会用动动能定理能定理分析相关物理分析相关物理过程。过程。3.熟悉动能定理的应用技巧。熟悉动能定理的应用技巧。二、二、2014年高考考情预测年高考考情预测基础知识回扣基础知识回扣记一记记一记1定义：物体由于定义：物体由于_而具有的能叫做动而具有的能叫做动能能物物体的体的_越大，越大，_ 越大，它的动能就越大越大，它的动能就越大2公式：公式：Ek_.3单位：在国际单位制中是单位：在国际单位制中是_.4矢标性：动能是矢标性：动能是_，只有正值，只有正值5动能是状态量，动能的变化量是动能是状态量，动能的变化量是 _量量动能动能运动运动质量质量速度速度焦耳焦耳标量标量过程过程 【重点提示】【重点提示】(1)质量一定的物体，其质量一定的物体，其动能随着速率的动能随着速率的变化而变化变化而变化，跟运动方向无关，跟运动方向无关 (2)因速度具有相对性，故因速度具有相对性，故动能也具有相动能也具有相对性对性，一般以地面为参考系，一般以地面为参考系 针对训练针对训练 1.一个一个质质量量为为0.3 kg的的弹弹性小球，在光滑水平面性小球，在光滑水平面上以上以6 m/s的速度垂直撞到的速度垂直撞到墙墙上，碰撞后小球沿上，碰撞后小球沿相反方向运相反方向运动动，反，反弹弹后的速度大小与碰撞前相后的速度大小与碰撞前相同，同，则则碰撞前后小球速度碰撞前后小球速度变变化量的大小化量的大小v和碰和碰撞撞过过程中小球的程中小球的动动能能变变化量化量Ek为为 ()Av12 m/s Bv0CEk1.8 J DEk10.8 JA1内容：内容：合合外力在一个外力在一个过过程中程中对对物体所做的功，物体所做的功，等于物体在等于物体在这这个个过过程中程中 _.2表达式：表达式：W _.3物理意物理意义义：动动能定理指出了外力能定理指出了外力对对物体所做物体所做的的总总功与物体功与物体 之之间间的关系的关系4动动能定理的适用条件：能定理的适用条件：动动能定理既适用于直能定理既适用于直线线运运动动，也适用于，也适用于_；即适用于恒力做功，；即适用于恒力做功，也适用于也适用于_.力可以是各种性力可以是各种性质质的力，既的力，既可以同可以同时时作用，也可以作用，也可以_ .记一记记一记动动能定理能定理基础知识回扣基础知识回扣动动能能变变化化动动能能变变化化曲线运动曲线运动变力做功变力做功不同时作用不同时作用针对训练针对训练 2.如如图图所示，所示，质质量量为为m的物的物块块，在恒力，在恒力F的作用下，的作用下，沿光滑水平面运沿光滑水平面运动动，物，物块块通通过过A点和点和B点的速度分点的速度分别别是是vA和和vB，物，物块块由由A运运动动到到B点的点的过过程中，力程中，力F对对物物块块做的功做的功W为为()B 1.动动能定理公式中等号的意能定理公式中等号的意义义 (1)数量关系：即力所做的功与物体数量关系：即力所做的功与物体动动能的能的变变化具化具有有等量代等量代换换关系。关系。(2)单单位相同，国位相同，国际单际单位位都是焦耳都是焦耳。(3)因果关系：力的因果关系：力的功是引起物体功是引起物体动动能能变变化的原因化的原因。考点探究一：考点探究一：对动能定理的理解对动能定理的理解(三年三年8 8考考)2总总功的功的计计算算 (1)先由力的合成求出合力先由力的合成求出合力F，然后由，然后由WFlcos 计计算。算。(2)由由WFlcos 计计算各力算各力对对物体做的功物体做的功W1、W2、Wn，然后将各个外力所做的功求代数和，然后将各个外力所做的功求代数和：W合合W1W2Wn。【例例1】如图所示，电梯质量为M，地板上放置一质量为m的物体钢索拉电梯由静止开始向上加速运动，当上升高度为H时，速度达到v，则()D 审题审题指指导导 1.地板对物体的支持力做功与钢索拉力做功地板对物体的支持力做功与钢索拉力做功着眼对着眼对象不同象不同。2.合力功与动能变化相对应。合力功与动能变化相对应。(1)应应用用动动能定理能定理时时，也要，也要进进行受力分析，行受力分析，分析在分析在这这个个过过程中有程中有哪些力做功哪些力做功，注意，注意区分区分功的正功的正负负。(2)应应用用动动能定理能定理时时要注意要注意选选取的研究取的研究对对象和象和对应过对应过程，合力做的功和程，合力做的功和动动能增量一定能增量一定是是对应对应同一研究同一研究对对象象的的同一同一过过程程。思维提升思维提升想一想想一想【变变式式训练训练】BD考点探究二：考点探究二：动动能定理的能定理的应应用用(三年三年9 9考考)1.基本步基本步骤骤 (1)选选取研究取研究对对象，象，明确它的运明确它的运动过动过程程。(2)分析研究分析研究对对象的象的受力情况受力情况和和各力的做功情况各力的做功情况。(3)明确研究明确研究对对象在象在过过程的程的始末状始末状态态的的动动能能Ek1和和Ek2。(4)列出列出动动能定理的方程能定理的方程W合合Ek2Ek1及其他必要的及其他必要的解解题题方程，方程，进进行求解。行求解。2温馨提示温馨提示 (1)动动能定理的研究能定理的研究对对象可以是象可以是单单一物体一物体，或者是，或者是物体系物体系统统。(2)当当题题目中目中涉及位移和速度而不涉及涉及位移和速度而不涉及时间时间时时可可优优先考先考虑动虑动能定理；能定理；处处理理曲曲线线运运动动中的速率中的速率问题问题时时也要也要优优先考先考虑动虑动能定理。能定理。(3)若若过过程包含了几个运程包含了几个运动动性性质质不同的分不同的分过过程，程，既既可分段考可分段考虑虑，也可整个，也可整个过过程考程考虑虑。【例【例2】物体从高出地面】物体从高出地面H米米处处由静止自由落下，由静止自由落下，不考不考虑虑空气阻力，落至地面空气阻力，落至地面进进入沙坑入沙坑h米停止，如米停止，如图图所示，求物体在沙坑中受到的平均阻力是其重力的所示，求物体在沙坑中受到的平均阻力是其重力的多少倍多少倍 审题审题指指导导 1.物体的运动可以分成物体的运动可以分成自由下落自由下落和陷入沙坑做和陷入沙坑做减速运减速运动动两个过程。两个过程。2.可以可以分两段用动能定理分两段用动能定理，也可，也可全过程用动能定理全过程用动能定理。思维提升思维提升想一想想一想 (1)动能定理的应用，总是对应物体的一段运动过动能定理的应用，总是对应物体的一段运动过程，若物体的运动过程分为几个不同的阶段，命题并程，若物体的运动过程分为几个不同的阶段，命题并未要求计算中间量，对全程应用动能定理较简便未要求计算中间量，对全程应用动能定理较简便。(2)分段处理时物理分段处理时物理过程清晰，但列式较多过程清晰，但列式较多；全过；全过程处理时程处理时列式少，简洁，但较抽象列式少，简洁，但较抽象。对于物理过程较。对于物理过程较为复杂的问题，要注意在审题时为复杂的问题，要注意在审题时先画一明确的示意图先画一明确的示意图，弄清物理过程之间的联系。弄清物理过程之间的联系。【变变式式训练训练】2.如如图图所示，所示，质质量量为为m的物体从斜面上的的物体从斜面上的A处处由静止由静止滑下，在由斜面底端滑下，在由斜面底端进进入水平面入水平面时时速度大小不速度大小不变变，最后停在水平面上的最后停在水平面上的B处处量得量得A、B两点两点间间的水平的水平距离距离为为s，A点距水平面点距水平面高高为为h，已知物体与斜面及，已知物体与斜面及水平面的水平面的动动摩擦因数相同，摩擦因数相同，求此求此动动摩擦因数摩擦因数_ _.收获收获例例3检测检测 例例3 用汽用汽车车从井下提重物，重物从井下提重物，重物质质量量为为m，定滑，定滑轮轮高高为为H，如，如图图所示，已知汽所示，已知汽车车由由A点静止开始运点静止开始运动动至至B点点时时的速度的速度为为v，此，此时轻绳时轻绳与与竖竖直方向直方向夹夹角角为为。这这一一过过程中程中轻绳轻绳的拉力做功多大？的拉力做功多大？能力提升：能力提升：动动能定理能定理求变力做功问题求变力做功问题 思考：思考：（1）在运在运动过动过程中程中绳绳的拉力是的拉力是恒力还是恒力还是变变力力？（2）用用什么方法来计算轻绳拉力做的功？什么方法来计算轻绳拉力做的功？（3）如何求出重物的速度与汽车的速度间的关系？）如何求出重物的速度与汽车的速度间的关系？收获收获 规律总结规律总结 变力做功问题，关键是利用速度的分解变力做功问题，关键是利用速度的分解由汽车的速度求出物体的速度，然后利用动能定理求由汽车的速度求出物体的速度，然后利用动能定理求拉力做的功。拉力做的功。收获收获检测检测【变变式式训练训练】3.(2013北京模拟北京模拟)一个一个质质量量为为m的小的小球，用球，用长为长为L的的轻绳悬轻绳悬挂于挂于O点，点，小球在水平拉力小球在水平拉力F作用下，从平衡作用下，从平衡位置位置P点很点很缓缓慢地移慢地移动动到到Q点，此点，此时轻绳时轻绳与与竖竖直方向直方向夹夹角角为为，如，如图图所示，所示，则则拉力拉力F所做的功所做的功为为()AmgLcos BmgL(1cos)CFLsin DFLcos B收获收获1.如如图图所示，光滑斜面的所示，光滑斜面的顶顶端固定一端固定一弹弹簧，一物体向簧，一物体向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面。右滑行，并冲上固定在地面上的斜面。设设物体在斜物体在斜面最低点面最低点A的速度的速度为为v，压缩弹压缩弹簧簧至至C点点时弹时弹簧最短，簧最短，C点距地面点距地面高度高度为为h，则则物体从物体从A到到C的的过过程程中中弹弹簧簧弹弹力做功是力做功是()A收获收获 2.如如图图所示，所示，质质量相同的物体分量相同的物体分别别自斜面自斜面AC和和BC的的顶顶端由静止开始下滑，物体与斜面端由静止开始下滑，物体与斜面间间的的动动摩擦因数摩擦因数都相同，物体滑到斜面底部都相同，物体滑到斜面底部C点点时时的的动动能分能分别为别为Ek1和和Ek2，下滑，下滑过过程程中克服摩擦力所做的功分中克服摩擦力所做的功分别为别为W1和和W2，则则()AEk1Ek2W1W2 BEk1Ek2W1W2CEk1Ek2W1W2 DEk1Ek2W1W2B收获收获 3.质质量量为为m 的小球被系在的小球被系在轻绳轻绳一端，在一端，在竖竖直平面内做半径直平面内做半径为为R的的圆圆周运周运动动，如，如图图所示，运所示，运动过动过程中小球受到空气阻力程中小球受到空气阻力的作用。的作用。设设某一某一时时刻小球通刻小球通过轨过轨道的道的最低点，此最低点，此时绳时绳子的子的张张力力为为7mg，在，在此后小球此后小球继续继续做做圆圆周运周运动动，经过经过半个半个圆圆周恰好能周恰好能通通过过最高点，最高点，则则在此在此过过程中小球克服空气阻力所程中小球克服空气阻力所做的功是做的功是 ()C收获收获4.如如图图所示，所示，质质量量m1 kg、长长L0.8 m的均匀矩形薄的均匀矩形薄板静止在水平桌面上，其右端与桌子板静止在水平桌面上，其右端与桌子边缘边缘相平。板与相平。板与桌面桌面间间的的动动摩擦因数摩擦因数为为0.4。现现用用F5 N的水平力的水平力向右推薄板，使它翻下桌子，力向右推薄板，使它翻下桌子，力F做的功至少做的功至少为为(g取取10 m/s2)()A1 J B1.6 JC2 J D4 JB收获收获 5.右端右端连连有光滑弧形槽的水平桌面有光滑弧形槽的水平桌面AB长长L1.5 m，如，如图图所示。将一个所示。将一个质质量量为为m0.5 kg的木的木块块在在F1.5 N的水平拉力的水平拉力作用下，从桌面上的作用下，从桌面上的A端由静止开始向右运端由静止开始向右运动动，木木块块到达到达B端端时时撤去拉力撤去拉力F，木，木块块与水平桌面与水平桌面间间的的动动摩擦因数摩擦因数0.2，取，取g10 m/s2。求：。求：(1)木木块块沿弧形槽上升的最大高度；沿弧形槽上升的最大高度；(2)木木块块沿弧形槽滑回沿弧形槽滑回B端后，在水平桌面上滑端后，在水平桌面上滑动动的最大距离。的最大距离。答案：（答案：（1）0.15m（2）0.75m收获收获1定义：物体由于定义：物体由于运动运动而具有的能叫做动能而具有的能叫做动能2公式：公式：Ek 一、动能一、动能二、动能定理二、动能定理1内容：内容：合合外力在一个外力在一个过过程中程中对对物体所做的功，物体所做的功，等于物体在等于物体在这这个个过过程中程中动能的变化动能的变化.2表达式：表达式：W 作作业业布置布置 课时课时作作业业：第第11题题，第，第12题题。谢谢大家，敬请指导！谢谢大家，敬请指导！成武二中成武二中 陈德宾陈德宾chendebinchendebin