第5章 第2讲 第1课时 动能定理的理解及应用（Word教参）-【创新方案】2024高考物理一轮复习（新教材 新高考）

第二讲　动能 动能定理 第1课时　动能定理的理解及应用(系统知能课) |纲举目张|·|精要回顾|　 [微点判断] (1)动能就是运动物体所具有的能量。(×) (2)动能是机械能的一种表现形式，凡是运动的物体都具有动能。(√) (3)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。(√) (4)动能不变的物体一定处于平衡状态。(×) (5)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。(√) (6)物体在合外力作用下做变速运动时，动能一定变化。(×) (7)物体的动能不变，所受的合外力必定为零。(×) (8)做自由落体运动的物体，动能与时间的二次方成正比。(√) |关键知能|·|升维学习|　 逐点清(一)　对动能定理的理解(基础点速过) 对动能定理的理解 1．(2023·盐城模拟)把一石块从某高度处斜向上抛出，抛出时人对石块做的功为W1，石块从抛出到落地过程中重力对它做的功为W2，克服空气阻力做的功为W3。石块着地时的动能为(　 ) A．W2－W3 B．W2＋W3 C．W1＋W2＋W3 D．W1＋W2－W3 解析：选D　抛出时人对石块做的功为W1，石块从抛出到落地过程中重力对它做的功为W2，克服空气阻力做的功为W3，所以外力做的总功是W总＝W1＋W2－W3，由动能定理可得，石块落地时的动能为Ek＝W1＋W2－W3，故选D。 用动能定理求功 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(　 ) A．1 J B．10 J C．30 J D．50 J 解析：选B　对篮球撞击篮筐前的整个过程运用动能定理，得W－mgh＝mv2－0，g取10 m/s2，篮球上升的高度h约为1.5 m，代入数据解得W＝mgh＋mv2＝0.6×10×1.5 J＋×0.6×1 J＝9.3 J，故选B。 用动能定理分析动能的变化量 3．(多选)如图所示，质量为M的木块静止在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射入木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动。已知当子弹相对木块静止时，木块前进的距离为L，子弹进入木块的深度为s。若木块对子弹的阻力F视为恒定，则下列关系式中正确的是(　 ) A．FL＝Mv2 B．Fs＝mv2 C．Fs＝mv02－(M＋m)v2 D．F(L＋s)＝mv02－mv2 解析：选ACD　根据动能定理，对子弹，有－F(L＋s)＝mv2－mv02，D正确；对木块，有FL＝Mv2，A正确；由以上二式可得Fs＝mv02－(M＋m)v2，C正确，B错误。 1．动能与动能变化的区别 (1)动能与动能的变化是两个不同的概念，动能是状态量，动能的变化是过程量。 (2)动能没有负值，而动能变化量有正负之分。ΔEk>0，表示物体的动能增加；ΔEk<0，表示物体的动能减少。 2．对动能定理的理解 (1)做功的过程就是能量转化的过程，动能定理表达式中“＝”有三层关系： ①因果关系：合力做功是物体动能变化的原因。 ②数量关系：合力的功与动能的变化可以等量代换。 ③单位关系：国际单位都是焦耳。 (2)动能定理中的“力”指物体受到的所有力，既包括重力、弹力、摩擦力，也包括电场力、磁场力或其他力，功则为合力所做的总功。 逐点清(二)　动能定理的应用(重难点疏通) 考法(一)　应用动能定理求解直线运动问题 [例1]　某幼儿园要在空地上做一个滑梯，由于空地大小限制，滑梯的水平跨度确定为x＝6 m。设计时，考虑儿童裤料与滑板间的动摩擦因数μ＝0.4，为使儿童在滑梯上恰能滑下，重力加速度g＝10 m/s2。 (1)求滑梯的高度h； (2)若小明裤料与滑板间的动摩擦因数μ1＝，求他从滑梯上由静止滑到底端的瞬时速度大小； (3)若体重比小明重、穿相同裤料的小华，从滑梯上由静止滑到底端，有人认为小华滑行的时间比小明长。这种说法是否正确？简要说明理由。 [解析]　(1)儿童恰能滑下，重力的下滑分力等于摩擦力，设滑梯与水平面的夹角为θ， 则mgsin θ＝μmgcos θ 根据几何关系：tan θ＝ 联立解得：h＝0.4x＝2.4 m。 (2)设滑板长为L，由动能定理得： mgh－μ1mgLcos θ＝mv2，x＝Lcos θ 联立解得：v＝2 m/s。 (3)这种说法不正确，小华下滑的时间与小明相等。 根据位移时间关系：L＝at2 根据牛顿第二定律，下滑的加速度 a＝g(sin θ－μ1cos θ) 联立解得：t＝ 可见，下滑时间与体重无关。 [答案]　(1)2.4 m　(2)2 m/s　(3)见解析 [规律方法] (1)在恒力作用下的直线运动问题可以应用牛顿运动定律与