第5章 第2节 动能定理及其应用(教参)-【名师导航】2024年高考物理一轮总复习(新教材新高考)广东专版

2023-08-03
| 14页
| 138人阅读
| 5人下载
教辅
山东众旺汇金教育科技有限公司
进店逛逛

内容正文:

 动能定理及其应用 一、动能 1.定义:物体由于运动而具有的能量。 2.公式:Ek=mv2,v为瞬时速度,动能是状态量。 3.单位:焦耳,1 J=1 N·m=1 kg·m2/s2。 4.标矢性:动能是标量,只有正值。 5.动能的变化量:ΔEk=Ek2-Ek1=mv-mv。 二、动能定理 1.内容:合外力对物体所做的功等于物体动能的变化量。 2.表达式:W=ΔEk=mv-mv。 3.物理意义:合外力对物体做的功是物体动能变化的量度。 4.适用条件 (1)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。 一、易错易误辨析(正确的打“√”,错误的打“×”) (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。 (×) 二、教材习题衍生 1.(人教版必修第二册改编)一同学将地面上一质量m=400 g的足球沿与水平方向成θ=45°角踢出,足球与脚分开时的速度大小为10 m/s,不计空气阻力,足球可看作质点,重力加速度g取10 m/s2。则该同学踢球时对足球做的功为(  ) A.200 J B.100 J C.20 J D.10 J C [由题意可知,足球离开脚时的速度为10 m/s,而脚踢球时只有脚对足球做功,由动能定理可得W=mv2=×0.4×102 J=20 J,故C正确,A、B、D错误。] 2.(粤教版必修第二册改编)图示为研究空气动力学的风洞设备,将刚性杆水平固定在风洞内距水平地面高度为5 m处,杆上套一质量为2 kg的可沿杆滑动的小球。将小球所受的风力大小调节为20 N、方向水平向左。小球以大小为10 m/s的速度向右离开杆端,假设小球所受风力不变,取g=10 m/s2。下列判断正确的是(  ) A.小球落地所需的时间为2 s B.小球落地时到杆端的水平距离为4 m C.小球落地时的动能为100 J D.小球落地时所受重力做功的功率为100 W C [小球在竖直方向做自由落体运动的时间t==1 s,选项A错误;小球在水平方向做匀减速运动的加速度大小a==10 m/s2,故小球落地时到杆端的水平距离x=v0t-at2=5 m,选项B错误;由动能定理有Ek-mv=mgh-Fx,解得小球落地时的动能Ek=100 J,选项C正确;小球落地时所受重力做功的功率P=mgvy=mg·gt=200 W,选项D错误。故选C。] 3.(人教版必修第二册改编)如图所示,倾角θ=37°的斜面AB与水平面平滑连接于B点,A、B两点之间的距离x0=3 m,质量m=3 kg的小物块与斜面及水平面间的动摩擦因数均为μ=0.4。当小物块从A点由静止开始沿斜面下滑的同时,对小物块施加一个水平向左的恒力F(图中未画出),g取10 m/s2。若F=10 N,小物块从A点由静止开始沿斜面运动到B点时撤去恒力F,求小物块在水平面上滑行的距离x为(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)(  ) A.5.7 m B.4.7 m C.6.5 m D.5.5 m B [小物块在斜面上受力如图所示,从A点开始沿ABC路径运动到C点停止过程中,由动能定理可得Fx0cos θ+mgx0sin θ-Ffx0-μmgx=0,Ff=μFN,FN+Fsin θ=mgcos θ,代入数据解得:x=4.7 m,故选项B正确。  ] 动能定理的理解  1.对动能定理中“力”的两点理解 (1)“力”指的是合力,包括重力、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)力既可以是恒力,也可以是变力。应用动能定理可求变力做的功。 2.动能定理公式中体现的“三个关系” (1)数量关系:即合力所做的功与物体动能的变化具有等量替代关系。可以通过计算物体动能的变化,求合力做的功,进而求得某一力做的功。 (2)单位关系:等式两边物理量的国际单位都是焦耳。 (3)因果关系:合力做功是引起物体动能变化的原因。 3.标量性 动能定理的表达式是一个标量式,不存在方向的选取问题。在某方向上应用动能定理是无依据的。 [题组突破] 1.(多选)如图所示,电梯质量为M,在它的水平地板上放置一质量为m的物体。电梯在钢索的拉力作用下竖直向上加速运动,当电梯的速度由v1增加到v2时,上升高度为H,则在这个过程中,下列说法或表达式正确的是(  ) A.对物体,动能定理的表达式为WFN=mv,其中WFN为支持力做的功 B.对物体,

资源预览图

第5章 第2节 动能定理及其应用(教参)-【名师导航】2024年高考物理一轮总复习(新教材新高考)广东专版
1
第5章 第2节 动能定理及其应用(教参)-【名师导航】2024年高考物理一轮总复习(新教材新高考)广东专版
2
第5章 第2节 动能定理及其应用(教参)-【名师导航】2024年高考物理一轮总复习(新教材新高考)广东专版
3
所属专辑
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。