内容正文:
第六章
机械能守恒定律
第14讲 动能定理及其应用
高考总复习 一轮复习导学案 · 数学(提高版)
5A导学案 高考一轮复习 物理
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体系建构
体系建构
素养发展
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动能定理的理解和基本应用
1. 对动能定理的理解
(1) 做功的过程就是能量转化的过程.
(2) 动能定理中的“力”指物体受到的合力,功则为合力所做的总功.
2. 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.
(3) 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,最后根据结果加以检验.
(4) 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的速度时,也可以全过程应用动能定理求解,这样更简便.
素养发展
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B
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(2022·苏北四市期末)雪车比赛是2022年北京冬奥会一项惊险刺激的竞技类项目.部分赛道如图所示,半径R=90m的圆弧AOB与一倾斜直轨道BC相切于B点,直轨道与水平面间的夹角θ=37°.运动员俯卧在雪车上沿轨道滑动,运动员和雪车的总质量m=200kg,经过最低点O时速度v0=30m/s,再经过B点时的速度vB=20m/s.已知雪车与轨道之间的动摩擦因数μ=0.025,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
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素养发展
(1) 求经最低点O时轨道对雪车的支持力大小.
答案:4 000 N
(2) 求从最低点O运动到B点过程中雪车克服轨道摩擦力做的功.
答案:1.4×104 J
素养发展
(3) 若雪车到达直轨道最高点C时速度刚好减为零,则BC轨道的长度为多少?
答案:32.26 m
素养发展
素养发展
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动能定理与图像综合问题
素养发展
素养发展
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A
素养发展
素养发展
迁移内化
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1. 如图所示,某质点沿直线运动的v-t图像为余弦曲线,从图像可以判断( )
A. 在0~t1时间内,合力逐渐减小
B. 在0~t2时间内,合力做正功
C. 在t1~t2时间内,合力的功率先减小,后增大
D. 在t2~t4时间内,合力做的总功为零
【解析】由v-t图像的斜率表示加速度可知,在0~t1时间内,加速度增大,由牛顿第二定律可知,合力增大,故A错误;由动能定理知0~t2时间内,动能增量为0,即合力做功为0,故B错误;t1时刻,F最大,v=0,F的功率为0,t2时刻,F=0,速度最大,F的功率为0,t1~t2时间内,合力的功率先增大,后减小,故C错误;由动能定理知t2~t4时间内,动能增量为0,即合力做功为0,故D正确.
D
迁移内化
D
迁移内化
3. 过山车运行时可以底朝上在圆轨道上运行,游客不会掉下来.把这种情形抽象为如图所示的模型:弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接,使质量为m的小球从弧形轨道上端滚下,小球从圆轨道下端进入后沿圆轨道运动.如果已知圆轨道的半径为R,重力加速度为g,不考虑阻力.
迁移内化
(1) 若小球从高为h的A处由静止释放,求小球到达圆轨道底端时对轨道的压力.
迁移内化
(2) 若要使小球运动过程中能通过圆弧最高点且不脱离轨道,求小球由静止释放时的高度应满足的条件.
迁移内化
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高考总复习 一轮复习导学案 · 数学(提高版)
5A导学案 高考一轮复习 物理
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( )
A. B. v
C. D.
【解析】设子弹质量为m,木块的厚度为d,木块对子弹的阻力为f,根据动能定理,子弹刚好打穿木块的过程满足-fd=0-mv2,设子弹射入木块厚度一半时的速度为v1,则-f·=mv-mv2,得 v1=v,故B正确.
【解析】在O点,由牛顿第二定律
FN-mg=
解得FN=4 000 N
解析;在从O至B的过程中,由动能定理得
-mgR(1-cosθ)-Wf=mv-mv
解得Wf=1.4×104 J
【解析】从B到坡顶的过程中,由动能定理得
-(mgsin37°+μmgcos37°)d=0-mv
联立解得d=32.26 m
应用动能定理解题的基本思路
1. 四类图像所围“面积”的意义
2. 解决动能定理与图像问题的基本步骤
(2022·江苏卷)某滑雪赛道如图所示,滑雪运动员从静止开始沿斜面下滑,经圆弧滑道起跳.将运动员视为质点,不计摩擦力及空气阻力,此过程中,运动员的动能Ek与水平位移x的关系图像正确的是( )
【解析】设斜面倾角为θ,由题意可知,运动员在沿斜面下滑过程中根据动能定理有E