第五章 第2讲 动能定理及其应用-【创新教程】2024高考物理总复习大一轮教师用书word（老教材，人教版）

第2讲　动能定理及其应用 [必备知识·填一填] [知识点1]　动能　 1．定义：物体由于　运动　而具有的能． 2．公式：Ek＝　mv2　. 3．物理意义：动能是状态量，是　标量　(选填“矢量”或“标量”)，只有正值，动能与速度方向　无关　. 4．单位：　焦耳　，1 J＝1 N·m＝1 kg·m2/s2. 5．动能的相对性：由于速度具有　相对性　，所以动能也具有相对性． 6．动能的变化：物体　末动能　与　初动能　之差，即ΔEk＝mv－mv. [知识点2]　动能定理　 1．内容：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　. 2．表达式 (1)W＝　ΔEk　. (2)W＝　Ek2－Ek1　. (3)W＝　mv－mv　. 3．物理意义：　合外力　的功是物体动能变化的量度． 4．适用范围广泛 (1)动能定理既适用于直线运动，也适用于　曲线运动　. (2)既适用于恒力做功，也适用于　变力做功　. (3)力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以　不同时作用　. [思维诊断]► 判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”． (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)物体的动能不变，所受的合外力必定为零．( × ) (6)做自由落体运动的物体，动能与时间的二次方成正比．( √ ) [教材挖掘·做一做] 1．(人教版必修2 P74第1题改编)改变汽车的质量和速度，都能使汽车的动能发生变化，则下列说法正确的是(　　) A．质量不变，速度增大到原来的2倍，动能增大为原来的2倍 B．速度不变，质量增大到原来的2倍，动能增大为原来的4倍 C．质量减半，速度增大到原来的4倍，动能增大为原来的2倍 D．速度减半，质量增大到原来的4倍，动能不变 答案：D 2．(人教版必修2 P75第4题改编)民用航空客机的紧急出口打开时，会自动生成一个由气囊构成的斜面，模型简化如图所示．光滑斜面的竖直高度AB＝3.2 m，斜面长AC＝4.0 m，斜面与水平地面CD段间由一段小圆弧平滑连接．当物体由静止开始滑下，其与地面间的动摩擦因数为0.5，不计空气阻力，g取10 m/s2. (1)人滑到斜面底端C时的速度大小； (2)人离开C点后还要在地面上滑行多远才能停下？ 解析：(1)在AC过程中由动能定理得 mgh＝mv，解得vC＝8 m/s. (2)设人在CD水平面上滑行的距离为s 在AD过程中由动能定理得mgh－μmgs＝0 解得s＝6.4 m. 答案：(1)8 m/s　(2)6.4 m 考点一　对动能定理的理解及应用 [考点解读] 1．动能定理公式中“＝”体现的“三个关系” 数量关系 合力的功与物体动能的变化可以等量代换 单位关系 国际单位都是焦耳 因果关系 合力做的功是物体动能变化的原因 2.应用动能定理解题的基本思路 [典题例析] [典例1]　(2021·全国甲卷，20)(多选)一质量为m的物体自倾角为α的固定斜面底端沿斜面向上滑动．该物体开始滑动时的动能为Ek，向上滑动一段距离后速度减小为零，此后物体向下滑动，到达斜面底端时动能为.已知sin α＝0.6，重力加速度大小为g.则(　　) A．物体向上滑动的距离为Ek/2mg B．物体向下滑动时的加速度大小为g/5 C．物体与斜面间的动摩擦因数等于0.5 D．物体向上滑动所用的时间比向下滑动的时间长 [解析]　BC　[设物体向上滑动的距离为x，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，对物体从斜面底端滑到最高点和从最高点滑到底端的过程用动能定理有 0－Ek＝－mgxsin α－μmgxcos α， Ek－0＝mgxsin α－μmgxcos α 联立解得x＝，μ＝0.5.故A错误，C正确． 物体向下滑的加速度a2＝gsin α－μgcos α＝g，故B正确．物体向上滑和向下滑的距离相同，而向上滑的加速度a1＝gsin α＋μgcos α大于向下滑的加速度a2.故向上滑的时间比向下滑的时间短，故D错误．] [迁移题组] [迁移1]　动能定理在直线运动中的应用　 1．(2018·全国卷Ⅱ)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　[由动能定理可知W拉－Wf＝Ek－0，因此，Ek＜W拉，故A正确，B错误；Ek可能大于、等于或小于Wf，选项C、D错误．] [迁移2]　动能定理在曲线运动中的应用　 2．如图所示