内容正文:
高考总复习·物理
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第二讲 动能和动能定理
高考全景速览
考纲如是说
1.
理解动能和动能定理。
2.
能用动能定理解释生产生活中的现象。
考情面面观
考试地位
动能定理是高中力学的核心内容,是功能关
系的基本体现,是高中物理中用力的观点处理物
理问题的一条重要规律。掌握动能定理的应用
对学好电场和电磁感应等内容有极其重要的辅
助作用。
考题形式
从题型上看,选择和计算都会在高考试题中
出现,考查方法以综合应用为主。
命题规律
应用动能定理计算变力做功、曲线运动问题
和多过程问题是高考重点考查内容,用动能定理
解决这些问题也是其优越性的具体体现。
考向预测
密切联系生活与生产实际、现代科技是动能
定理在高考中的命题热点。也考查情境分析、模
型建构、思维能力。除此之外,动能定理与动量
结合的考查也将成为考查重点。
考纲知识解读
解析一 动能
1.
定义:物体由于运动而具有的能叫动能。
2.
表达式为:Ek=
1
2mv
2;单位:焦耳;1
J=
1
N·m=1
kg·m2/s2。
3.
对动能的理解
(1)状态量:在某一时刻,物体具有一定的速
度,因此动能是一个状态量,与物体机械运动状
态相对应。
(2)标量性:只有大小,没有方向,即只与物
体质量和速度大小有关;只有正值,没有负值。
(3)相对性:对于不同的参考系,物体的速度
有不同的瞬时值,也就具有不同的动能,相对于
不同的参照系,动能的大小会不同;通常以地面
为参考系。
(4)动能的变化量:动能只有正值,但动能的
变化量却有正负,变化量是指用末状态的物理量
减去初状态的物理量,动能的变化量为正值,说
明物体的动能增加了,表明外界对物体做了正
功;动能的变化量为负值,说明物体的动能减小
了,表明外界对物体做了负功,或物体克服外力
做了功。
解析二 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=
1
2mv
2
2-
1
2mv
2
1。
3.
物理意义:动能定理提示了外力对物体
所做的功与物体的动能变化量之间的关系。物
体动能的变化是力对空间累积的效果,由合外力
做的功来量度。其关系如下:
(1)合外力做正功,即 W>0时,物体动能
增加;
(2)合外力做负功,即 W<0时,物体动能
●
第四章 功、能和动量
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减少;
(3)合外力所做总功为0,即W=0时,物体
动能不变。
4.
动能定理适用条件
(1)既适用直线运动也适用曲线运动;
(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,也可以分段作用(不同时作用);
(4)对于不涉及物体运动的加速度和运动时
间的计算,尤其在解决变力问题和曲线运动问题
时,用动能定理解题更简便。
重点难点突破
问题突破
突破 动能定理的综合应用
(1)三种表达式:W =ΔEk;W =
1
2mv
2
2-
1
2mv
2
1;W=Ek2-Ek1。
其中W 是外力所做的总功(合外力做的总
功),Ek1、Ek2 分别为初末状态的动能,v1、v2 是
初末状态的瞬时速度(公式中的位移和速度必须
是相对于同一个参考系,一般以地面或相对地面
静止的物体为参考系)。
总功 的 求 法 有:先 求 合 力,再 求 合 力 功
W 总=F总scosα;
先求 每 个 力 做 的 功,再 求 代 数 和 W总 =
F1scosα1+F2scosα2+F3scosα3+…。
从公式可以看出,合外力对物体做正功时有
ΔEk>0,表示动能增加;合外力对物体做负功时
有ΔEk<0,表示动能减小。
(2)动能定理中符号关系:
①数量关系:即合外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
动能的变化量,求合力的功,进而