1、2012届高三物理一轮复习学案：第六章功和能专题三 动能 动能定理及应用(一)【考点透析】一、本专题考点： 动能是物理学的基本概念，动能定理是解决动力学问题的重要方法，本节内容是类要求，要求准确掌握动能概念理解动能定理的内容，熟练掌握动能定理的应用方法，牢固树立合力功是动能改变量度的观点。一、 理解和掌握的内容1动能（1）定义:物体由于运动具有的能量叫动能（2）公式:单位:J（3）动能是标量,动能与动量的大小关系是2动能定理（1）内容:外力对物体做功的代数和等于物体的动能的变化量:（2）公式:即:W1+W2+W3+=1/2mv221/2mv123几点说明（1）动能定理适用于单个物体, 外力对物
2、体做的总功即合外力对物体所做的功.亦即各外力对物体所做功的代数和.这里所说的外力既可以是重力、弹力、摩擦力,也可以是电场力磁场力等其他力.物体动能的变化指物体的末动能和初动能之差.（2）动能定理对于恒力的功和变力的功均适用, 对直线运动和曲线运动也均适用,因为功、动能的大小与参照物的选取有关,在运用动能定理解题时, 应选取同一惯性参照物,无特别说明,一般选取地面为参照物.（3）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受力情况和各个力做功情况,求出各个外力做功的代数和明确物体在研究过程的始末态动能EK1、 EK2 列出动能定理的方程, 及其它必要解题方程进行求解.4
3、难点释疑(1)动能定理仅适用于质点 从严格意义上讲,动能定理仅适用于质点,定理中的物体亦系质点,不能视为质点物体不能应用动能定理.(2)动能变化决定于外力是否做功,而不决定于是否有外力.例如人造地球卫星的受万有引力作用,但由于万由引力对卫星不做功,所以卫星动能不变.(3)应用动能定理考虑初末状态,没有守恒条件的限制,也不受力的性质和物理过程变化的影响.凡涉及力和位移,而不涉及力的作用时间的等问题, 都可以用动能定理解答,而且一般都比用牛顿运动定律、机械能守恒定律解题简捷.【例题精析】例1 有两个物体a 和b ,其质量分别为Ma和Mb,且MaMb.它们的初动能相同,若a 和b分别受到不变的阻力F
4、a和Fb作用,经过相同的时间停下来,它们的位移分别为Sa和Sb,则: A.FaFb,且SaFb ,且SaSb C. FaFb,且SaSb D. FaSb解析:答案 A .本题主要考查动能定理的应用,对两个物体研究分析: 由动能动量的关系知: 由动能定理得:-FS=-E 由动量定理得: 由(1)(3)两式解得 由(4)式知:M大则F大,Fa Fb,又由(2)式得F大时S小,SaSb.评析:本题应用的动能定理功牛顿第二定律均可以求解,但动能定理更简捷.思考:此题如利用V-t图分析较简捷,请同学自己分析例2 一质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂于O点.小球在水平力F 作用下从平衡位置P点缓缓地移动到
5、Q点,如图6-23所示,则力F所做的功为: A.mgLcos B.FLsin C.mgL(1-cos) D.FLcos解析:答案 C 本题主要考查用动能定理求变力功,小球从P点向Q点缓慢移动的过程中,F的方向不变,但大小是变化的故是变力,所以不能用公式W=Fscos去计算功,在该过程中有拉力和重力做功,且动能增量为零,由动能定理得:WF-mgL(1-cos)=0.所以WF=mgL(1-cos) 评析:由本题可以看出,动能定理是求解变力功的一个重要途径, 求解变力功时不能盲目套用W=Fscos公式.思考与拓宽 若上题中F为恒力,且力F作用下小球静止时悬线摆起角度为, 若先让小球静止于P点,再让力
6、F从P点开始作用于小球上,则小球摆起的最大角度与有何关系?(=2)【能力提升】知识与技能1.关于动量动能的说法正确的是 A.物体动量变化,动能必变化 B.物体动能变化,动量必变化 C.物体的动量变化时,动能不一定变化 D.物体的动能变化时,动量不一定变化FF1F2t1 O-fft图6-24 2.水平飞行的子弹,穿过放在光滑平面上原来静止的木块,则 A.子弹速度减少量,等于木块速度增加量 B.子弹动量减少量,等于木块动量增加量 C.子弹动能减少量,等于木块动能增加量 D.子弹动能减少量,大于系统动能的减少量.3.原来静止光滑水平面上的物体,同时受到两个力F1和F2作用,F1和F2随时间变化的图线
7、如图6-24,下面关于t1时间内物体动能的变化, 正确的是减少 B.增大 C.先增大后减少 D.先减少后增加4我国汽车工业正在飞速发展，一辆现代轿车，从动力到小小的天线都与物理学有关，某国产新型轿车，在平直工路上行驶时，当速度为20ms时，制动后滑行距离为40m，则轿车所受的制动阻力大小是轿车重力大小的倍数为A 0.1 B 0.5 C 0.2 D 1.05.一质量为1Kg的物体被人用手由静止向上提升1m,这时物体速度为2m/s, 则下列说法中错误的是:(g取10m/s 2 ) A.手对物体作功12J B.合外力对物体作功12J C.合外力对物体作功2J D.物体克服重力作功10J6.一颗子弹以
8、700m/s的速度射入一块木板,射穿后的速度为500m/s,则这粒子弹还能穿_块同样的木块.(设木块固定,子弹受到阻力恒定)能力与素质BPlA图6-257.如图6-25所示,板长为l,板的B端静放有质量为m的小物体P, 物体与板摩擦系数为,开始时板水平,若缓慢转过一个小角度的过程中,物体保持与板相对静止, 则这个过程中( ) A.摩擦力对P做功为mgcosL(1-cos) B.磨擦力对P做功为mgsinL(1-cos) C.弹力对P做功为mgcosLsinm图6-26 D.板对P做功为mgLsin 8.如图6-26,质量为m的物块与转台之间的磨擦系数为,转轴与物体之间相距R,物块随转台由静止开
9、始转动,当转速增加到某值时,物块即将在转台上滑动,此时,转台已开始做匀速转动,在这一过程中,磨擦力对物体做的功为( )F图6-27 A.0 B. C D V0图6-289.如图6-27所示,质量为m的物体被用细绳经过光滑小孔面牵引, 且在光滑的水平面上作匀速圆周运动,拉力为某个值F时转动半径为R,当拉力逐渐增大时到6F时, 物休仍做匀速圆周运动,此时半径为R/2,则拉力对物体所做的功为多大? 10.如图6-28所示,质量为m的物体静止放在水平光滑的平台上,系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮,由地面的人以速度v0 向右匀速走动,设人从地面上平台的边缘开始向右行至绳与水平方方向夹角为45度处,在此过程中人所作的功为多大?h图6-29【拓展研究】 如图6-29所示，绳长为L=1.8m，其上端固定在天花板上，下断系一质量为1kg的小球，现将小球举到绳的上端悬点处由静止释放，已知天花板距地面高h=5m，小球1.2s后落地，求小球拉断绳所做的功。（该绳被拉断的时间不计，g=10m.s-2）专题三 1.BC 2.BD 3.B 4.B 5.B 6.1 7.D 8.D 9.FR 10.mv02/4 拓展研究 15.28J
