第五章 第2讲 动能和动能定理的应用-【学易优】2024年高考物理一轮总复习

第五章机械能守恒定律 第2讲动能和动能定理的应用 要点一动能定理的理解及应用 必备知识双基秀实 1.动能 (3)物理意义： 做的功是物体动能变化 (1)定义：物体由于运动而具有的能量叫作动能。 的量度 (2)公式：Ek= ,单位：焦耳(J).1J= 【辨析】判断正误 1N·m=1kg·m2fs2 1.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， () (3)动能是标量，状态量. 2.物体在合外力作用下做变速运动时，动能一定变 2.动能定理 化. (1)内容：力在一个过程中对物体做的功，等于物 ：3.物体的动能不变，所受的合外力必定为零.( 体在这个过程中 4.合力对物体做正功，物体的动能增加：合力对物 (2)表达式：W=△Ek=Ek2一Ek1 体做负功，物体的动能诚少， ③关键能力保度研行 1.做功的过程就是能量转化的过程，动能定理表达 式中的“=”的意义是一种因果关系在数值上相 [典例分析] 等的符号。 【例1】(2021·山东·T3)如 (1)因果关系：合力做功是引起物体动能变化的 图所示，粗糙程度处处相同的 原因 (2)数量关系：合力做功与动能变化具有等量代 水平桌面上有一长为L的轻 换的关系。 质细杆，一端可绕竖直光滑轴 (3)单位关系：国际单位制中功和能的单位都是 O转动，另一端与质量为m的小木块相连.木块 焦耳 以水平初速度出发，恰好能完成一个完整的 2.动能定理叙述中所说的“外力”，既可以是重力、 圆周运动，在运动过程中，木块所受摩擦力的大 弹力、摩擦力，也可以是电场力、磁场力或其他 小为 ( 力：既可以是恒力，也可以是变力， 3.动能定理中涉及的物理量有F,1、m,,W、Ek,在 4πL c n 处理含有上述物理量的问题时，优先考虑使用动 能定理. 听课记录： 4,应用动能定理的注意事项 (1)应用动能定理解题应抓好“两状态，一过程” 规律方法 “两状态”即明确研究对象的始、末状态的速度或 应用动能定理解题的一般思路 动能情况，“一过程”即明确研究过程，确定这一 过程研究对象的受力情况和位置变化或位移信 动能 明确初、 确 运动运动性质 息，明确各力做功的正、负，确实难以判断的先假 定 份析及特点 分析 末动能 定为正功，最后根据结果加以检验 研究 解方程 (2)动能定理中的位移和速度必须是相对于同一 对 象 力学 个参考系的，一般以地面或相对地面静止的物体 系 、讨论结 为参考系 (3)动能定理的表达式为标量式，不能在某一个 受力几个力？恒力做功是否做功？正 方向上列动能定理方程. 程 分折还是变力？ 情况功还是负功 101· 高考总复习·物理 [对点训练] 2.(2021·河北·T6)一半径为 R的圆柱体水平固定，横截面 1.(2022·全国甲卷)北 京2022年冬奥会首钢 如图所示.长度为πR,不可伸 滑雪大跳台局部示意 长的轻细绳，一端固定在圆柱体最高点P处，另 图如图所示.运动员从 一端系一个小球.小球位于P点右侧同一水平 a处由静止自由滑下， 77nW7777777 高度的Q点时，绳刚好拉直.将小球从Q点由静 到b处起跳，c点为a,b之间的最低点，a,c两处 的高度差为h.要求运动员过c点时对滑雪板的 止释放，当与圆柱体未接触部分的细绳竖直时， 压力不大于自身所受重力的k倍，运动过程中将 小球的速度大小为（重力加速度为g,不计空气 运动员视为质点并忽略所有阻力，则c点处这一 阻力) () 段圆弧雪道的半径不应小于 ( A.√(2+x)gR B.√2元gR AR B c D C.√21+π)gR D.2gR 要点二 应用动能定理求解多过程问题 同关键能力度研析 1.首先要建立模型，判断物体运动过程中做了 (1)运动员拍球过程中对篮球所做的功： 哪些运动，如直线运动、平抛运动、圆周运 (2)运动员拍球时对篮球的作用力的大小 动等. 2,其次分析各个运动过程中物体的受力情况以及 运动情况，判断物体运动过程中有没有需要特别 注意的临界点、隐含条件等（如竖直平面内的圆 周运动中物体在最高点的临界条件、平抛运动中 是分解速度还是分解位移、是否要用到斜面的倾 角以及有关推论等). 3.然后抓住模型之间的联系纽带（是速度、加速度， 还是位移等)，同时关注将什么位置的状态当成 动能定理中的初态和末态】 4最后根据实际情况分阶段或全过程利用动能定 理进行列式计算 [典例分析] 【例2】(2021·乙卷)一篮球质量为m=0.60kg, 一运动员使其从距地面高度为h1=1.8m处由 静止白由落下，反弹高度为h2=1.2m.若使篮 球从距地面h3=1.5m的高度由静止下落，并在 规律方法 开始下落的同时向下拍球，球落地后反弹的高度 应用动能定理求解多过程问题的基本思路 也为1.5m,假设运动员拍球时对球的作用