高三上学期物理一轮复习导学案：动能 动能定理.doc

第二单元 动能 动能定理【考纲要求】动能和动能定理 【教学重、难点】1、重点：（1）动能定理的确切含义（2）动能定理的应用2、难点：动能定理的应用知识点一 动能动能：物体由于_而具有的能量叫动能。动能的大小： 。动能是 ，也是状态量。【例1】关于动能的理解，下列说法正确的是( )A.动能是机械能的一种表现形式，凡是运动的物体都具有动能B.物体的动能不可能为负值C.一定质量的物体动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化D.动能不变的物体，一定处于平衡状态知识点二 动能定理1、动能定理的内容和表达式： 2、物理意义：动能定理指出了_和_的关系，即外力做的总功，对应着物体动能的变化，变化的大小由_来度量。我们所说的外力，既可以是重力、弹力、摩擦力，又可以是电场力、磁场力或其他力。物体动能的变化是指 。3、动能定理的适用条件：动能定理既适用于直线运动，也适用于 。既适用于恒力做功，也适用于_。力可以是各种性质的力，既可以同时做用，也可以_ _，只要求出在作用过程中各力做功的多少和正负即可，这些正是动能定理解题的优越性所在。【例2】下列关于运动物体所受的合外力、合外力做功和动能变化的关系正确的是 ( )A如果物体所受的合外力为零，那么，合外力对物体做的功一定为零B如果合外力对物体所做的功为零，则合外力一定为零C物体在合外力作用下作变速运动，动能一定变化D物体的动能不变，所受的合外力必定为零【例3】一个质量为0.3 kg的弹性小球，在光滑水平面上以6 m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前相同，则碰撞前后小球速度变化量的大小v和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为( )A.B. C.JD. J4、应用动能定理解题的基本步骤：选取研究对象，明确它的运动过程。分析研究对象的受力情况和各力做功的情况：受哪些力？每个力是否做功？做正功还是负功？做多少功？然后求各力做功的代数和。明确物体在过程的始末状态的动能Ek1和Ek2列出动能定理的方程W合Ek2-Ek1及其它必要的解题方程，进行求解。CB【例4】如图所示，斜面倾角为，长为L，AB段光滑，BC段粗糙，且BC=2 AB。质量为m的木块从斜面顶端无初速下滑，到达C端时速度刚好减小到零。求物体和斜面BC段间的动摩擦因数。【考点一】利用动能定理求变力做功【例5】一个质量为m的小球拴在钢绳的一端，另一端施加大小为F1的拉力作用，在水平面上做半径为R1的匀速圆周运动今将力的大小改变为F2，使小球仍在水平面上做匀速圆周运动，但半径变为R2，小球运动的半径由R1变为R2过程中拉力对小球做的功。【变式训练】如图所示，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,A、B之间的水平距离为x,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 B.合外力对小车做的功是C.推力对小车做的功是 D.阻力对小车做的功是【考点二】动能定理与图像相结合【例6】小军看到打桩机，对打桩机的工作原理产生了兴趣他构建了一个打桩机的简易模型，如图甲所示他设想，用恒定大小的拉力F拉动绳端B，使物体从A点（与钉子接触处）由静止开始运动，上升一段高度后撤去F，物体运动到最高点后自由下落并撞击钉子，将钉子打入一定深度按此模型分析，若物体质量m=1kg，上升1m高度时撤去拉力，撤去拉力前物体的动能Ek与上升高度h的关系图象如图乙所示（g取10m/s2，不计空气阻力）（1）求物体上升到0.4m高度处F的瞬时功率（2）若物体撞击钉子后瞬间弹起，且使其不再落下，钉子获得20J的动能向下运动钉子总长为10cm撞击前插入部分可以忽略，不计钉子重力已知钉子在插入过程中所受阻力f与深度x关系图象如图丙所示，求钉子能够陷入的最大深度【变式训练】质量为10 kg的物体，在变力F作用下沿x轴做直线运动，力随位移x的变化情况如图所示物体在x0处速度为1 m/s，一切摩擦不计，则物体运动到x16 m处时，速度大小为()A2 m/sB3 m/sC4 m/s D. m/s【考点三】应用动能定理简解多过程问题【例7】在游乐节目中，选手需借助悬挂在高处的绳飞跃到水面的平台上，小明和小阳观看后对此进行了讨论如图所示，他们将选手简化为质量为m=60的质点，选手抓住绳子由静止开始摆动，此时绳与竖直方向夹角=530，绳子的悬挂点O距水面的高度为H=3m，不考虑空气阻力和绳子的质量，平台露出水面的高度不计，水足够深（取重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）（1）选手摆到最低点时对绳子拉力的大小（2）绳子长L=2m，选手摆到最高点松手落入水中设水对选手的平均浮力f1=800N，平均阻力f2=700N，求选手落入水中的深度d（3）若选手摆到最低点时松手，小明认为绳越长，在平台上的落点距岸边越远；小阳却认为绳越短，落点距岸边越远请通过推算说明你的观点 【考点四】动能定理在多体问题中的应用【例8】质量为M的机车，牵引质量为m 的车箱在水平轨道上匀速前进，某时刻车箱与机车脱节，机车前进了 L后，司机才发现，便立即关闭发动机让机车滑行。假定机车与车厢所受阻力与其重力成正比且恒定。试求车厢与机车都停止时两者的距离。【变式训练】如图所示：在光滑的水平面上有一平板小车M正以速度v向右运动，现将一质量为m的木块无初速度的放在小车上。由于木块和小车之间的摩擦力作用，小车的速度将会发生变化，为使小车保持原来的运动速度不变，必须及时对小车施加一个向右的水平力F，当F作用一段时间后，小车与木块刚好相对静止时，把它撤开，木块与小车的动摩擦因数为，求在上述过程中，水平恒力F对小车所做的功。mFMv