2021届高考物理二轮复习课件：第五章 第2讲 动能定理及其应用

第2讲　动能定理及其应用 【知识梳理自查】 一、动能 运动 标量 无关 状态 相对性 末动能 初动能 定义 物体由于_____而具有的能 公式 Ek =__________ 矢标性 动能是_____,只有正值,动能与速度方向_____ 状态量 动能是_____量,因为v是瞬时速度 相对性 由于速度具有 ,所以动能也具有相对性 动能的变化 物体_______与_______之差,即ΔEk= 。动 能的变化是过程量 【情景转换】 如图所示,质量0.01 kg、以800 m/s的速度飞行的子弹,质量60kg、以10m/s的速度奔跑的运动员,二者相比,哪一个的动能大? 提示:子弹的动能大。 Ek1= ×0.01×8002 J=3 200 J Ek2= ×60×102 J=3 000 J 因为3 200 J>3 000 J,所以子弹的动能大。 二、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 _____。 2.表达式:W=_____________。 变化 【情景转换】 如图所示,质量为m的冰壶,在与运动方向相同的恒力F作用下做匀加速直线运动,速度由v1增加到v2,这个过程中力F做功为W。 由于F=ma,冰壶发生的位移l= ,根据W=Fl,把F、l代入W整理得到的表达式是什么? 提示:W= 3.适用条件 (1)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)合外力做正功,动能_____。 (4)合外力做负功,动能_____。 (5)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 增加 减少 不同时作用 【小题速诊速纠】 1.判一判 (1)合外力做功是物体动能变化的原因。 (　　) (2)如果物体所受合外力不为零,那么合外力的功也一定不为零。 (　　) (3)物体的动能不变则物体的速度不变。 (　　) (4)物体做变速运动时动能一定变化。 (　　) (5)运用动能定理可以求变力做功。 (　　) 提示:(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√ 2.练一练 (1)关于物体的动能,下列说法正确的是 (　　) A.质量大的物体,动能一定大 B.速度大的物体,动能一定大 C.速度方向变化,动能一定变化 D.物体的质量不变,速度变为原来的两倍,动能将变为原来的四倍 【解析】选D。动能公式Ek= mv2,即动能的大小与物体的质量和速度大小都有关系,但与速度方向无关,物体的质量不变,速度变为原来的两倍,动能将变为原来的四倍,选项A、B、C错误,D正确。 (2)在体育课上,某同学练习投篮,他站在罚球线处用力将篮球从手中投出,如图所示,篮球约以1 m/s的速度撞击篮筐。已知篮球质量约为0.6 kg,篮筐离地高度约为3 m,则该同学投篮时对篮球做的功约为(g取10 m/s2) (　　) A.1 J　　　　　　　 B.10 J C.30 J D.50 J 【解析】选B。球离开手的位置距离篮框约为1.5 m,对整个过程运用动能定理 得W-mgh= mv2-0,代入数据解得W=mgh+ mv2=0.6×10×1.5 J+ ×0.6× 12 J=9.3 J,选项B正确。 考点1　对动能定理的理解(d) 【要点融会贯通】 1.动能定理公式中等号的意义: 等号表明合力做功与物体动能的变化间的三个关系: 关键能力·层级突破 数量关系 即合力所做的功与物体动能的变化具有等量代换关系。可以通过计算物体动能的变化求合力的功,进而求得某一力的功 单位相同 国际单位都是焦耳 因果关系 合力的功是引起物体动能变化的原因 2.动能定理叙述中所说的“外力”, 既可以是重力、弹力、摩擦力,也可以是 电场力、磁场力或其他力。 3.合外力对物体做正功,物体的动能增加;合外力对物体做负功,物体的动能减 少;合外力对物体不做功,物体的动能不变。 4.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。 5.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。 【典例考题研析】 【典例1】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F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都向前移动一段距离。在此过程中 (　　) A.外力F做的功等于A和B动能的增量 B.B对A的摩擦力所做的功大于A的动能的增量 C.A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