6 动能定理—2021届高中物理一轮复习暑假专题学案（必修二）

一轮复习暑假专题--学案6　动 能 定 理 一、基础知识 1.动能 (1)定义:物体由于①　　　　而具有的能量。  (2)公式:Ek=②　　　　。  (3)矢标性:动能是③　　　　,且只有正值。  (4)动能的变化量:ΔEk=④　　　　　　　　　。  2.动能定理 (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动能的变化。 (2)表达式:W⑤　　　  (3)物理意义:合外力的功是物体⑥　　　　的量度。  (4)适用范围:既适用于直线运动,也适用于曲线运动;既适用于恒力做功;也适用于变力做功。 3.公式中“=”体现的三个关系 数量关系 合力做的功与物体动能的变化相等 单位关系 国际单位都是焦耳 因果关系 合力做功是物体动能变化的原因 答案：①运动　②mv2　③标量　④m-m　⑤Ek2-Ek1　⑥动能变化 二、 动能定理的理解及其应用 　1.动能是标量,功也是标量,所以动能定理是一个标量式,不存在方向的选取问题。但要注意分析清楚研究对象所受的力以及功的正负。 2.应用动能定理的流程 3.应用动能定理的注意事项 (1)动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系的,一般以地面或相对地面静止的物体为参考系。 (2)应用动能定理的关键在于对研究对象进行准确的受力分析及运动过程分析,并画出运动过程的草图,借助草图理解运动过程之间的关系。 (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速度时,也可以全过程应用动能定理求解,这样更简便。 (4)列动能定理方程时,必须明确各力做功的正、负,确实难以判断的先假定为正功,最后根据结果加以确定。 三、 动能定理与图象结合问题 　1.解决物理图象问题的基本步骤 2.四类图象所围“面积”的含义 (1)v-t图象:由公式x=vt可知,v-t图线与坐标轴围成的面积表示物体的位移。 (2)a-t图象:由公式Δv=at可知,a-t图线与坐标轴围成的面积表示物体速度变化量。 (3)F-x图象:由公式W=Fx可知,F-x图线与坐标轴围成的面积表示力所做的功。 (4)P-t图象:由公式W=Pt可知,P-t图线与坐标轴围成的面积表示力所做的功。 3.动能定理在多过程问题中的应用 求解动能定理的综合应用问题的基本思路 (1)弄清物体的运动由哪些过程组成。 (2)分析每个过程中物体的受力情况。 (3)各个力做功有何特点,对动能的变化有无影响。 (4)从总体上把握全过程,找出初、末状态的动能。 (5)对所研究的全过程运用动能定理列方程。 4.运用动能定理求解往复运动问题 (1)应用动能定理求解往复运动问题时,要确定物体的初状态和最终状态。 (2)重力做功与物体运动路径无关,可用WG=mgh直接求解。 (3)滑动摩擦力做功与物体运动路径有关,其功可用Wf=-Ff·s求解,其中s为物体相对滑行的路程。 例1.如图甲所示,一个质量为0.6 kg 的小球以某一初速度从P点水平抛出,恰好从光滑圆弧轨道ABC的A点的切线方向进入圆弧轨道(不计空气阻力,进入圆弧轨道时无机械能损失)。已知圆弧的半径R=0.3 m,θ=60°,小球到达A点时的速度vA=4 m/s。g取10 m/s2,求: (1)小球做平抛运动的初速度v0。 (2)P点与A点的高度差h。 (3)小球到达圆弧轨道最高点C时对轨道的压力。 　 课堂练习 1.(2018福建厦门开学测验)如图所示,粗糙程度处处相同的半圆形竖直轨道固定放置,其半径为R,直径POQ水平。一质量为m的小物块(可视为质点)自P点由静止开始沿轨道下滑,滑到轨道最低点N时,小物块对轨道的压力为2mg,g为重力加速度的大小。则下列说法正确的是(　　)。 A.小物块到达最低点N时的速度大小为 B.小物块从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功为mgR C.小物块从P点运动到N点的过程中重力做功为2mgR D.小物块从P点开始运动经过N点后恰好可以到达Q点 2.(2017江苏卷,3)一小物块沿斜面向上滑动,然后滑回到原处。物块初动能为Ek0,与斜面间的动摩擦因数不变,则该过程中,物块的动能Ek与位移x关系的图线是(　　)。 3.如图所示,光滑斜面的顶端固定一弹簧,一小球向右滑行,并冲上固定在地面上的斜面。设小球在斜面最低点A的速度为v,压缩弹簧至C点时弹簧最短,C点距地面高度为h,则小球从A到C的过程中弹簧弹力做的功是(　　)。 A.mgh-mv2B.mv2-mghC.-mgh D.-(mgh+mv2) 4.(2019运城模拟)如图所示,将一光滑圆轨道固定竖直放置,其中A点为圆轨道的最低点,B点为圆水平直径与圆弧的交点。一个质量为m的物体静置于A点,现用始终沿轨道切线方向、大小不变的外力F作用于物体上,使其沿圆轨道到达B点,随即撤