1、第五章机械能及其守恒定律物理菜单抓纲扣本落实基础剖题探法突破考点达标训练技能过关第二节动能定理及其应用第五章机械能及其守恒定律物理菜单抓纲扣本落实基础剖题探法突破考点达标训练技能过关一、动能【问题导引】物体动能的大小与哪些因素有关?【知识梳理】1动能:物体由于而具有的能量叫动能2表达式:Ek,式中v为瞬时速度3矢标性:动能是,只有正值,动能与速度的方向抓纲扣本落实基础运动标量无关第五章机械能及其守恒定律物理菜单抓纲扣本落实基础剖题探法突破考点达标训练技能过关【自主检测】1对质量一定的物体,下列说法正确的是A物体速度变化,其动能一定变化B物体所受的合外力不为零,其动能一定变化C物体的动能变化,其
2、运动状态一定发生改变D动能不变的物体,一定处于平衡状态解析物体所受合外力不为零时,速度一定发生变化,但可能仅是速度的方向发生变化,故A、B均错;对质量一定的物体,动能发生变化时,速度的大小一定变化,故C对;动能不变的物体,其速度方向可能变化,故D错答案C 第五章机械能及其守恒定律物理菜单抓纲扣本落实基础剖题探法突破考点达标训练技能过关【学有所得】(1)动能具有相对性,其数值与参考系的选择有关,一般取地面为参考系(2)动能为标量,速度为矢量物体的运动状态发生改变即速度发生改变,但动能不一定变化;而动能变化,运动状态一定发生变化第五章机械能及其守恒定律物理菜单抓纲扣本落实基础剖题探法突破考点达标训
3、练技能过关二、动能定理【问题导引】你能根据牛顿第二定律和匀变速直线运动的公式推导出合外力做的功与物体动能变化的关系吗?【知识梳理】1内容:力在一个过程中对物体所做的功,等于物体在这个过程中的变化2表达式:W.3物理意义:动能定理指出了外力对物体所做的总功与物体之间的关系,即合外力的功是物体_ _的量度动能Ek2Ek1动能变化动能变化第五章机械能及其守恒定律物理菜单抓纲扣本落实基础剖题探法突破考点达标训练技能过关4动能定理的适用条件(1)动能定理既适用于直线运动,也适用于(2)既适用于恒力做功,也适用于(3)力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以曲线运动变力做功不同时作用第五章机械能及其守
4、恒定律物理菜单抓纲扣本落实基础剖题探法突破考点达标训练技能过关【自主检测】2(2013银川统考)如图521所示,在外力作用下某质点运动的vt图象为正弦曲线从图中可以判断A在0t1时间内,外力做正功B在0t1时间内,外力的功率逐渐增大C在t2时刻,外力的功率最大D在t1t3时间内,外力做的总功为零第五章机械能及其守恒定律物理菜单抓纲扣本落实基础剖题探法突破考点达标训练技能过关解析由动能定理可知,在0t1时间内质点速度越来越大,动能越来越大,外力一定做正功,故A项正确;在t1t3时间内,动能变化量为零,可以判定外力做的总功为零,故D项正确;由PFv知0、t1、t2、t3四个时刻功率为零,故B、C都
5、错答案AD第五章机械能及其守恒定律物理菜单抓纲扣本落实基础剖题探法突破考点达标训练技能过关3质量为m的物体在水平力F的作用下由静止开始在光滑地面上运动,前进一段距离之后速度大小为v,再前进一段距离使物体的速度增大为2v,则A第二过程的速度增量等于第一过程的速度增量B第二过程的动能增量是第一过程动能增量的3倍C第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做的功D第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做功的2倍第五章机械能及其守恒定律物理菜单抓纲扣本落实基础剖题探法突破考点达标训练技能过关答案AB【学有所得】(1)动能定理说明了外力对物体所做的总功和动能变化间的一种因果关系和数量关系,不可理解为功转变成
6、了物体的动能(2)动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系的,一般以地面或相对于地面静止的物体为参考系.第五章机械能及其守恒定律物理菜单抓纲扣本落实基础剖题探法突破考点达标训练技能过关【考点解读】应用动能定理解题的步骤:(1)确定研究对象,明确并分析运动过程(2)分析受力及各力做功的情况,求出总功(3)明确过程初、末状态的动能Ek1及Ek2.(4)列方程WEk2Ek1进行求解剖题探法突破考点考点一 动能定理的基本应用第五章机械能及其守恒定律物理菜单抓纲扣本落实基础剖题探法突破考点达标训练技能过关【典例剖析】例1如图522所示,物体在倾角为37的斜面上,由静止从离斜面底端4 m处滑下,斜面
7、底端用一光滑小圆弧与水平面连接,物体与斜面和水平面间的动摩擦因数均为0.5,求物体在水平面上滑行的距离第五章机械能及其守恒定律物理菜单抓纲扣本落实基础剖题探法突破考点达标训练技能过关自主解答解法一对物体在斜面上和水平面上时进行受力分析如图所示,设物体滑到斜面底端时的速度为v,物体在斜面上运动时,由动能定理得:第五章机械能及其守恒定律物理菜单抓纲扣本落实基础剖题探法突破考点达标训练技能过关第五章机械能及其守恒定律物理菜单抓纲扣本落实基础剖题探法突破考点达标训练技能过关答案1.6 m规律总结(1)若物体的运动包含几个不同的过程,应用动能定理时,可以分段考虑,也可以全过程考虑往往全过程考虑比较简单(
8、2)无论是分段考虑,还是全过程考虑,表示出外力做的总功是关键一步第五章机械能及其守恒定律物理菜单抓纲扣本落实基础剖题探法突破考点达标训练技能过关【跟踪训练】1(2013宁波期末)质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放,陷入地面的深度为h,如图523所示,在此过程中A重力对物体做功为mgHB重力对物体做功为mg(Hh)C外力对物体做的总功为零D地面对物体的平均阻力为mg(Hh)/h第五章机械能及其守恒定律物理菜单抓纲扣本落实基础剖题探法突破考点达标训练技能过关答案BCD第五章机械能及其守恒定律物理菜单抓纲扣本落实基础剖题探法突破考点达标训练技能过关【考点解读】在某些问题中由于力F大小的变化或方
9、向的变化,中学阶段不能直接利用功的公式WFlcos 求出变力F做功的值,此时可由其做功的结果动能的变化来求变力F所做的功考点二 用动能定理求解变力的功第五章机械能及其守恒定律物理菜单抓纲扣本落实基础剖题探法突破考点达标训练技能过关【典例剖析】例2(2013泉州一中月考)某人通过定滑轮将一物体提升第一次,此人竖直向下拉绳,如图524甲所示,使物体匀速上升高度h,该过程人对物体做功为W1.第二次,此人以速度v匀速向左拉着绳运动,如图524乙所示,使物体上升相同的高度,此时绳子与水平面夹角为,已知重力加速度为g.求第二次人对物体做的功第五章机械能及其守恒定律物理菜单抓纲扣本落实基础剖题探法突破考点达
10、标训练技能过关审题提示第一次人对物体的拉力为恒力;第二次人对物体的拉力为变力第五章机械能及其守恒定律物理菜单抓纲扣本落实基础剖题探法突破考点达标训练技能过关解题感悟(1)动能定理是把过程量(做功)和状态量(动能)联系在一起的物理规律所以,无论求合外力做的功还是求物体动能的变化,就都有了两个可供选择的途径(2)对于那些直接利用功的计算公式不能计算的变力的功可以利用动能定理方便的求得,它使得一些可能无法进行研究的复杂的力学过程变得易于掌握和理解第五章机械能及其守恒定律物理菜单抓纲扣本落实基础剖题探法突破考点达标训练技能过关【跟踪训练】2(2013上海复旦、交大、华师大附中三校联考)如图525所示,
11、质量为m的物体静置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,由地面上的人以速度v0向右匀速拉动,设人从地面上平台的边缘开始向右行至绳与水平方向夹角为45处,在此过程中人所做的功为第五章机械能及其守恒定律物理菜单抓纲扣本落实基础剖题探法突破考点达标训练技能过关答案C第五章机械能及其守恒定律物理菜单抓纲扣本落实基础剖题探法突破考点达标训练技能过关【考点解读】运用动能定理分析问题时,只需要从力在整个过程中做的功和这个过程始末两状态动能的变化去考虑,无需注意其中运动状态变化的细节,同时动能和功都是标量,无方向性,所以无论是直线运动还是曲线运动,运用动能定理去分析,都会比较简单.考点三 动能
12、定理在动力学问题中的综合应用第五章机械能及其守恒定律物理菜单抓纲扣本落实基础剖题探法突破考点达标训练技能过关【典例剖析】教你审题答题第五章机械能及其守恒定律物理菜单抓纲扣本落实基础剖题探法突破考点达标训练技能过关第五章机械能及其守恒定律物理菜单抓纲扣本落实基础剖题探法突破考点达标训练技能过关规律总结本题综合考查动能定理、竖直面内的圆周运动、牛顿运动定律等知识,属于动力学中的综合问题对这类问题的处理一方面要注意过程的选取,另一方面还要结合具体的运动特点分析一些特殊位置的受力情况和运动状态,如在本题中的特殊点即为圆形轨道的最高点第五章机械能及其守恒定律物理菜单抓纲扣本落实基础剖题探法突破考点达标训
13、练技能过关【跟踪训练】3(2013南宁质检)如图527所示,粗糙弧形轨道和两个光滑半圆形轨道组成翘S形尾巴的轨道已知两个半圆轨道的半径均为R,端点B、C、D、E在同一竖直线上,连接处C、D间有较小空隙,刚好能够让小球通过,C、D间的距离可忽略粗糙弧形轨道最高点A与圆形轨道最低点B的高度为h.从A点由静止释放一个可看做质点的小球,小球经过B点时无能量损失,小球沿轨道运动后从E点水平飞出,落到水平地面上,落点F到B点的水平距离为x,已知小球的质量为m,不计空气阻力求:第五章机械能及其守恒定律物理菜单抓纲扣本落实基础剖题探法突破考点达标训练技能过关(1)小球从E点水平飞出时的速度大小(2)小球运动到
14、E点时对轨道的压力大小(3)小球沿轨道运动过程中克服摩擦力所做的功第五章机械能及其守恒定律物理菜单抓纲扣本落实基础剖题探法突破考点达标训练技能过关第五章机械能及其守恒定律物理菜单抓纲扣本落实基础剖题探法突破考点达标训练技能过关第五章机械能及其守恒定律物理菜单抓纲扣本落实基础剖题探法突破考点达标训练技能过关1(2013大连双基)质量为2 kg的物体,以1 m/s的速度在光滑水平长直轨道上滑行,从某时刻起对该物体施加一个沿轨道的水平力,经过一段时间后,滑块的速度改变量的大小为2 m/s,则在此过程中水平力做的功可能为A0B3 JC4 J D8 J随堂演练达标训练技能过关第五章机械能及其守恒定律物理
15、菜单抓纲扣本落实基础剖题探法突破考点达标训练技能过关解析力作用一段时间后,物体速度的大小可能变为3 m/s,方向与初速度方向相同,也可能变为1 m/s,方向与初速度方向相反,故A、D正确答案AD第五章机械能及其守恒定律物理菜单抓纲扣本落实基础剖题探法突破考点达标训练技能过关2子弹的速度为v,打穿一块固定的木块后速度刚好变为零若木块对子弹的阻力为恒力,那么当子弹射入木块的深度为其厚度的一半时,子弹的速度是第五章机械能及其守恒定律物理菜单抓纲扣本落实基础剖题探法突破考点达标训练技能过关3(2013南昌联考)质量为10 kg的物体,在变力F作用下沿x轴做直线运动,力随坐标x的变化情况如图528所示物
16、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,速度大小为第五章机械能及其守恒定律物理菜单抓纲扣本落实基础剖题探法突破考点达标训练技能过关答案B第五章机械能及其守恒定律物理菜单抓纲扣本落实基础剖题探法突破考点达标训练技能过关4(2013运城检测)如图529所示,用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边已知拖动缆绳的电动机功率恒为P,小船的质量为m,小船受到的阻力大小恒为Ff,经过A点时的速度大小为v0,小船从A点沿直线加速运动到B点经历的时间为t1,A、B两点间距离为d,缆绳质量忽略不计求:第五章机械能及其守恒定律物理菜单抓纲扣本落实基础剖题探法突破考点达标训练技能过关(1)小船从A点运动到B点的全过程克服阻力做的功Wf;(2)小船经过B点时的速度大小v1.第五章机械能及其守恒定律物理菜单抓纲扣本落实基础剖题探法突破考点达标训练技能过关课下作业本讲结束请按ESC键返回