1、第二节 动能 动能定理第五章 机械能及其守恒定律栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第五章 机械能及其守恒定律一、动能 1定义：物体由于_而具有的能 2表达式：Ek_.3单位：_，1 J1 Nm1 kgm2/s2.4矢标性：_量12mv2运动焦耳标栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第五章 机械能及其守恒定律 1.(单选)在下列几种情况下，甲、乙两物体的动能相等的是()A甲的速度是乙的 2 倍，甲的质量是乙的12B甲的质量是乙的 2 倍，甲的速度是乙的12C甲的质量是乙的 4 倍，甲的速度是
2、乙的18D质量相同，速度大小也相同，但甲向东运动，乙向西运动D栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第五章 机械能及其守恒定律二、动能定理 1内容：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的_ 2表达式：WEk2Ek1_3适用范围(1)动能定理既适用于直线运动，也适用于_运动(2)既适用于恒力做功，也适用于_做功(3)力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以不同时作用变化12mv2212mv21曲线变力栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第五章 机械能及其守恒定律 2.(多选)
3、关于动能定理的表达式 WEk2Ek1，下列说法中正确的是()A公式中的 W 为不包含重力的其他力做的总功B公式中的 W 为包含重力在内的所有力做的功，也可通过以下两种方式计算：先求每个力的功再求功的代数和或先求合外力再求合外力的功C公式中的 Ek2Ek1 为动能的增量，当 W0 时动能增加，当 W0 时，动能减少D动能定理适用于直线运动，但不适用于曲线运动，适用于恒力做功，但不适用于变力做功BC栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第五章 机械能及其守恒定律考点一 对动能定理的理解1“两个关系”：动能定理揭示了合外力做功与物体动能变化间的两个关
4、系(1)数量关系：即合外力所做的功与物体动能的变化具有等量代换关系(2)因果关系：合外力做功是引起物体动能变化的原因 2“一个参考系”：高中阶段动能定理中的位移和速度应以地面或相对地面静止的物体为参考系 3适用范围：直线运动、曲线运动、恒力做功、变力做功、各个力同时做功、分段做功均可用动能定理 栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第五章 机械能及其守恒定律(多选)如图所示，一块长木板 B 放在光滑的水平面上，在 B 上放一物体 A，现以恒定的外力拉 B，由于 A、B间摩擦力的作用，A 将在 B 上滑动，以地面为参考系，A、B 都向前移动一段距
5、离在此过程中()A外力 F 做的功等于 A 和 B 动能的增量BB 对 A 的摩擦力所做的功，等于 A 的动能增量CA 对 B 的摩擦力所做的功，等于 B 对 A 的摩擦力所做的功D外力 F 对 B 做的功等于 B 的动能的增量与 B 克服摩擦力所做的功之和BD栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第五章 机械能及其守恒定律解析A 物体所受的合外力等于 B 对 A 的摩擦力，对 A 物体运用动能定理，则有 B 对 A 的摩擦力所做的功等于 A 的动能的增量，即 B 对；A 对 B 的摩擦力与 B 对 A 的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等
6、、方向相反，但是由于A 在 B 上滑动，A、B 相对地的位移不等，故二者做功不等，C 错；对 B 应用动能定理 WFWFfEkB，即 WFEkBWFf 就是外力 F 对 B 做的功，等于 B 的动能增量与 B 克服摩擦力所做的功之和，D 对；由前述讨论知 B 克服摩擦力所做的功与 A 的动能增量(等于 B 对 A 的摩擦力所做的功)不等，故 A 错栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第五章 机械能及其守恒定律(单选)关于运动物体所受的合外力、合外力做的功及动能变化的关系，下列说法正确的是()A合外力为零，则合外力做功一定为零B合外力做功为零，
7、则合外力一定为零C合外力做功越多，则动能一定越大D动能不变，则物体合外力一定为零A解析:由 WFlcos 可知，合外力为零，合外力做功一定为零，但合外力做功为零，可能是力 F 与位移 l 之间的夹角为90，故 A 正确、B 错误；由 W 合Ek 可知，合外力做功越多，物体动能增量一定越大，但物体的动能不一定越大；动能不变，则合外力做功为零，合外力不一定为零，C、D 均错误栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第五章 机械能及其守恒定律考点二 动能定理的应用1应用动能定理解题的步骤栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高
8、效演练课后检测能力提升第五章 机械能及其守恒定律2注意事项(1)动能定理往往用于单个物体的运动过程，由于不涉及加速度及时间，比动力学研究方法要简便(2)动能定理表达式是一个标量式，在某个方向上应用动能定理没有任何依据栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第五章 机械能及其守恒定律(3)当物体的运动包含多个不同过程时，可分段应用动能定理求解；当所求解的问题不涉及中间的速度时，也可以全过程应用动能定理求解(4)应用动能定理时，必须明确各力做功的正、负当一个力做负功时，可设物体克服该力做功为 W，将该力做功表达为W，也可以直接用字母 W 表示该力做功
9、，使其字母本身含有负号栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第五章 机械能及其守恒定律应用动能定理求功(或力)(多选)如图所示，汽车通过轻质光滑的定滑轮，将一个质量为 m 的物体从井中拉出，绳与汽车连接点 A 距滑轮顶点高为 h，开始时物体静止，滑轮两侧的绳都竖直绷紧，汽车以速度 v 向右匀速运动，运动到跟汽车连接的细绳与水平方向夹角为 30，则()BD栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第五章 机械能及其守恒定律A从开始到绳与水平方向夹角为 30时，拉力做功 mghB从开始到绳与水平方向夹角
10、为 30时，拉力做功 mgh38mv2C在绳与水平方向夹角为 30时，拉力的功率为 mgvD在绳与水平方向夹角为 30时，拉力的功率大于 32 mgv审题突破 夹角为 30时，物体上升的高度为_，物体的速度为_，此时拉力 F 与重力 mg 的关系为F_mg.栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第五章 机械能及其守恒定律解析将汽车的速度分解为沿绳方向和和垂直于绳方向，易知汽车沿绳方向的速度等于物体上升的速度，即物体上升的速度 vvcos.当 30时，物体上升的高度为 h，物体的速度为 32 v，由动能定理得，拉力做的功 WFmgh38mv2，由
11、于汽车匀速向右运动，所以 v 不变，变小，v增大，物体向上加速运动，处于超重状态，故拉力大于重力，拉力的功率大于 32 mgv.栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第五章 机械能及其守恒定律应用动能定理求速度 如图所示，AB 是固定于竖直平面内的 1/4 圆弧光滑轨道，末端 B 处的切线方向水平一物体 P(可视为质点)从圆弧最高点 A 处由静止释放，滑到 B 端飞出，落到地面上的C 点测得 C 点和 B 点的水平距离 OCL，B 点距地面的高度 OBh.现在轨道下方紧贴 B 端安装一个水平传送带，传送带的右端与 B 点的距离为 L/2.当传送
12、带静止时，让物体P 从 A 处由静止释放，物体 P 沿轨道滑过 B 点后又在传送带上滑行并从传送带右端水平飞出，仍落在地面上的 C 点栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第五章 机械能及其守恒定律(1)求物体 P 与传送带之间的动摩擦因数(2)若在 A 处给 P 一个竖直向下的初速度 v0，物体 P 从传送带右端水平飞出，落在地面上的 D 点，求 OD 的大小(3)若传送带驱动轮顺时针转动，带动传送带以速度 v 匀速运动再把物体 P 从 A 处由静止释放，物体 P 落在地面上设着地点与 O 点的距离为 x，求出 x 可能的范围栏目导引学科素养
13、专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第五章 机械能及其守恒定律审题突破 第(3)问题中，若物体在传送带上全程减速；则x 最小；若物体在传送带上全程加速，则 x 最大 栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第五章 机械能及其守恒定律解析(1)无传送带时，物体由 B 运动到 C，做平抛运动，设物体在 B 点的速度为 vB，则 LvBth12gt2由式得 vBLg2h有传送带时，设物体离开传送带时的速度为 v2，则有L/2v2tmgL212mv2212mv2B栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测
14、对点突破高效演练课后检测能力提升第五章 机械能及其守恒定律由式得 v2L2g2h.3L8h(2)设物体离开传送带时的速度为 v2 则由动能定理有mgRmgL212mv2212mv20mgR12mv2BODL2v2t由式得 ODL2L24 2hv20g.栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第五章 机械能及其守恒定律(3)物体在传送带上全程减速时，离开传送带的末速度vIL2g2h，则 xminL物体在传送带上全程加速时，离开传送带的末速度为 v，mgL212mv212mv2B，v v2BgLL27g2h.则 xmaxL2v2hg 1 72L故 L
15、x1 72L.答案(1)3L8h(2)L2L24 2hv20g (3)Lx1 72L栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第五章 机械能及其守恒定律选用动能定理的技巧1在研究某一物体受到力的持续作用而发生状态改变时，如涉及位移和速度而不涉及时间时，应首先考虑应用动能定理，而后考虑牛顿定律、运动学公式；如涉及加速度时，先考虑牛顿第二定律 2用动能定理解题，关键是对研究对象进行准确的受力分析及运动过程分析，并画出物体运动过程的草图，利用草图帮助我们理解物理过程和各量关系.栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检
16、测能力提升第五章 机械能及其守恒定律考点三 动能定理与图象结合问题解决物理图象问题的基本步骤1观察题目给出的图象，弄清纵坐标、横坐标所对应的物理量及图线所表示的物理意义2根据物理规律推导出纵坐标与横坐标所对应的物理量间的函数关系式3将推导出的物理规律与数学上与之相对应的标准函数关系式相对比，找出图线的斜率、截距、图线的交点，图线下的面积所对应的物理意义，分析解答问题或者利用函数图线上的特定值代入函数关系式求物理量栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第五章 机械能及其守恒定律动能定理与运动学图象的综合(单选)(2016苏州中学模拟)质量均为 m
17、 的两物块 A、B 以一定的初速度在水平面上只受摩擦力而滑动，如图所示是它们滑动的最大位移 x 与初速度的平方 v20的关系图象，已知 v2022v201,下列描述中正确的是()A.若 A、B 滑行的初速度相等，则到它们都停下来时滑动摩擦力对 A 做的功是对 B 做功的 2 倍D栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第五章 机械能及其守恒定律解析由于两物块质量均为 m，若 A、B 滑行的初速度相等则初动能相等，由动能定理得WFf012mv20，即滑动摩擦力做的功相等，A、B 错；若 A、B 滑行的最大位移相等，由题意可知 v2022v201，B
18、 的初动能是 A 的初动能的 2 倍，滑动摩擦力对 B 做的功是对 A 做功的 2 倍，C 错，D 对B.若 A、B 滑行的初速度相等，则到它们都停下来时滑动摩擦力对 A 做的功是对 B 做功的12C.若 A、B 滑行的最大位移相等，则滑动摩擦力对它们做的功相等D.若 A、B 滑行的最大位移相等，则滑动摩擦力对 B 做的功是对 A 做功的 2 倍栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第五章 机械能及其守恒定律动能定理与力学图象的综合 如图甲所示，长为 4 m 的水平轨道 AB 与半径为 R0.6 m 的竖直半圆弧轨道 BC 在 B 处相连接，有
19、一质量为 1 kg的滑块(大小不计)，从 A 处由静止开始受水平向右的力 F 作用，F 的大小随位移变化的关系如图乙所示，滑块与 AB 间的动摩擦因数为 0.25，与 BC 间的动摩擦因数未知，g 取10 m/s2.求：栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第五章 机械能及其守恒定律(1)滑块到达 B 处时的速度大小；(2)若到达 B 点时撤去力 F，滑块沿半圆弧轨道内侧上滑，并恰好能到达最高点 C，则滑块在半圆弧轨道上克服摩擦力所做的功是多少？审题突破(1)滑块由 A 到 B 有哪些力做功？如何表达？(2)滑块由 B 到 C，有哪些力做功？如
20、何表达？(3)滑块恰好能到达 C 点需满足什么条件？栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第五章 机械能及其守恒定律解析(1)因为 Fx 图象中图线与坐标轴围成的图形面积表示 F 做的功，所以设 02 m 力 F 做功 W1，34 m 力 F 做功 W2，则 W11240240 J，W210110 J对滑块从 A 到 B 的过程，由动能定理得W1W2mgx12mv2B即：40100.251104121v2B解得 vB2 10 m/s.栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第五章 机械能及其守恒定
21、律(2)当滑块恰好能到达最高点 C 时，有 mgmv2CR设摩擦力做功为 W，对滑块从 B 到 C 的过程，由动能定理得：Wmg2R12mv2C12mv2B代入数值得 W5 J，即克服摩擦力做的功为 5 J.答案(1)2 10 m/s(2)5 J栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第五章 机械能及其守恒定律 解决这类问题首先要分清图象的类型若是 Fx 图象，则图象与坐标轴围成的图形的面积表示做的功；若是 vt 图象，可提取的信息有：加速度(与 F合对应)、速度(与动能对应)、位移(与做功距离对应)等，然后结合动能定理求解.栏目导引学科素养专项
22、提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第五章 机械能及其守恒定律微专题15 方法技巧应用动能定理求解往复运动解决物体的往复运动问题，应优先考虑应用动能定理，注意应用下列几种力做功的特点：1重力、电场力或恒力做的功取决于物体的初、末位置，与路径无关；2大小恒定的阻力或摩擦力做的功等于力的大小与路程的乘积栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第五章 机械能及其守恒定律(10 分)(2016苏北四市模拟)如图所示装置由 AB、BC、CD 三段轨道组成，轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接，其中轨道 AB、CD 段是光滑的，水
23、平轨道 BC 的长度 s5 m，轨道 CD 足够长且倾角 37，A、D 两点离轨道 BC 的高度分别为 h14.30 m、h21.35 m现让质量为 m 的小滑块自 A 点由静止释放已知小滑块与轨道 BC 间的动摩擦因数 0.5，重力加速度 g 取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.求：栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第五章 机械能及其守恒定律(1)小滑块第一次到达 D 点时的速度大小；(2)小滑块最终停止的位置距 B 点的距离审题突破(1)小滑块能否停在 AB 或 CD 上？(2)滑动摩擦力做功与滑行的路程有何关系？
24、栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第五章 机械能及其守恒定律(1)小滑块从 ABCD 过程中，由动能定理得mg(h1h2)mgs12mv2D0(3 分)将 h1、h2、s、g 代入得：vD3 m/s.(1 分)(2)对小滑块运动全过程应用动能定理，设小滑块在水平轨道上运动的总路程为 s 总有：mgh1mgs 总(3 分)将 h1、代入得：s 总8.6 m(1 分)故小滑块最终停止的位置距 B 点的距离为2ss 总1.4 m(2 分)答案(1)3 m/s(2)1.4 m栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课
25、后检测能力提升第五章 机械能及其守恒定律利用动能定理求解往复运动问题时的两个关键点1弄清运动过程中，各力做功的特点；2正确判断物体的初末状态.栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第五章 机械能及其守恒定律 如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道 AB的下端与光滑的圆弧轨道 BCD 相切于 B 点，C 是最低点，圆心角BOC37，D 点与圆心 O 等高，圆弧轨道半径 R1.0 m，现有一个质量为 m0.2 kg 可视为质点的小物体，从 D 点的正上方 E 点处自由下落，D、E 距离 h1.6 m，小物体与斜面 AB 之间的动摩擦因数 0.5.取
26、 sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2.求：栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第五章 机械能及其守恒定律(1)小物体第一次通过 C 点时对轨道的压力；(2)要使小物体不从斜面顶端飞出，斜面至少要多长；(3)若斜面已经满足(2)要求，请首先判断小物体是否可能停在斜面上再研究小物体从 E 点开始下落后，整个过程中克服摩擦力做的功栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第五章 机械能及其守恒定律解析:(1)小物体从 E 到 C，由能量守恒得mg(hR)12mv2C在 C 点，由牛
27、顿第二定律得 FNmgmv2CR联立式解得 FN12.4 N.根据牛顿第三定律可知小物体对轨道的压力大小为 12.4 N，方向竖直向下(2)从 EDCBA 过程，由动能定理得WGWf0WGmg(hRcos 37)LABsin 37Wfmgcos 37LAB联立式解得 LAB2.4 m.栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第五章 机械能及其守恒定律(3)因为 mgsin 37mgcos 37(或 tan 37)，所以，小物体不会停在斜面上小物体最后以 C 为中心，B为一侧最高点沿圆弧轨道做往返运动，从 E 点开始直至运动稳定，设克服摩擦做功为 Wf.由动能定理得：mg(hRcos 37)Wf0代入数据得 Wf4.8 J.答案:(1)12.4 N，方向竖直向下(2)2.4 m(3)4.8 J栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第五章 机械能及其守恒定律栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第五章 机械能及其守恒定律栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第五章 机械能及其守恒定律本部分内容讲解结束 按ESC键退出全屏播放
