5.2 动能定理及其应用（课件+分层快练）-2020高考物理【师说】高中全程复习方略

教材回扣·夯实基础 一、动能 1．定义：物体由于运动而具有的能． 2．公式：Ek＝eq \f(1,2)mv2. 3．单位：焦耳，1 J＝1 N·m＝1 kg·m2/s2. 4．物理意义 (1)动能是状态量，v是瞬时速度(选填“瞬时速度”或“平均速度”)． (2)动能是标量(选填“矢量”或“标量”)，只有正值，动能与速度方向无关(选填“有关”或“无关”)． 5．动能的变化 物体末动能与初动能之差，即ΔEk＝eq \f(1,2)mv22－eq \f(1,2)mv12. 二、动能定理 1．内容：在一个过程中合外力对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化量． 2．表达式：W＝eq \f(1,2)mveq \o\al(2,2)－eq \f(1,2)mveq \o\al(2,1). 3．物理意义：合外力的功是物体动能变化的量度． 4．动能定理的特点 [易混易错·判一判] (1)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．( ) (2)动能不变的物体一定处于平衡状态．( ) (3)如果物体所受的合外力为零，那么合外力对物体做功一定为零．( ) (4)物体在合外力作用下做变速运动时，动能一定变化．( ) (5)根据动能定理，合外力做的功就是动能的变化．( ) (6)重力做功和摩擦力做功都与物体运动的路径无关．( ) √ × √ × × × 透析考点·多维突破 考点一　对动能及动能定理的理解 1．对“外力”的两点理解 (1)“外力”指的是合外力，可以是重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力或其他力，它们可以同时作用，也可以不同时作用． (2)“外力”既可以是恒力，也可以是变力． 2．公式W合＝ΔEk中“＝”体现的三个关系 例 eq \a\vs4\al\co1(,1) (多选)如图所示，某人通过光滑滑轮将质量为m的物体，沿光滑斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面，物体上升的高度为h，到达斜面顶端的速度为v，则在此过程中(　　) A．物体所受的合力做功为mgh＋eq \f(1,2)mv2 B．物体所受的合力做功为eq \f(1,2)mv2 C．人对物体做的功为mgh D．人对物体做的功大于mgh 解析：对物体应用动能定理可得W合＝W人－mgh＝eq \f(1,2)mv2，故W人＝mgh＋eq \f(1,2)mv2，B、D选项正确． 答案：BD 多维练透 1.(多选)关于动能定理的表达式W＝Ek2－Ek1下列说法正确的是(　　) 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Ek2－Ek1为动能的增量，当W>0时动能增加，当W<0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 解析：A项，W应是合外力做的功，除重力外其它力做的功等于机械能的改变量；D项，动能定理适用于直线曲线运动，恒力变力做功． 答案：BC 2．[2018·全国卷Ⅱ，14]如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度．木箱获得的动能一定(　　) A．小于拉力所做的功　　　 B．等于拉力所做的功 C．等于克服摩擦力所做的功 D．大于克服摩擦力所做的功 解析：A对、B错：由题意知，W拉－W阻＝ΔEk，则W拉>ΔEk；C、D错：W阻与ΔEk的大小关系不确定． 答案：A 3．(多选)甲、乙两个质量相同的物体，用大小相等的力F分别拉它们在水平面上从静止开始运动相同的距离x.如图所示，甲在光滑面上，乙在粗糙面上，则下列关于力F对甲、乙做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是(　　) A．力F对甲做功多 B．力F对甲、乙两个物体做的功一样多 C．甲物体获得的动能比乙大 D．甲、乙两个物体获得的动能相同 解析：由功的公式W＝Fxcosα可知，两种情况下力F对甲、乙两个物体做的功一样多，A错误、B正确；根据动能定理，对甲有Fx＝Ek1－0，对乙有Fx－Ffx＝Ek2－0，可知Ek1>Ek2，即甲物体获得的动能比乙大，C正确、D错误． 答案：BC 考点二　动能定理的基本应用 1．应用动能定理的关键——“两点一过程” (1)“两点”：指初、末状态及对应的动能Ek1、Ek2. (2)“一过程”：指从初状态到末状态的运动过程及合力做的功W合． 2．注意事项 (1)动能定理的研究对象可以是单一物体，或者是可以看做单一物体的物体系统． (2)动能定理是求解物体的位移或速率的简捷公式，当题目中涉及位移和速度而不涉及时间时可优先考虑动能定理；处理曲线运动中的速率问题时也要优先考虑动能定理． (3)应用动能定理时，必须明确各力做功的正、负，当