第五章 第2讲 动能和动能定理-【导与练】2024高考物理一轮复习高中总复习第1轮教师用书word（新教材，人教版）

第2讲　动能和动能定理

一、动能

1.定义:物体由于运动而具有的能。

2.公式:Ek=mv2。

3.单位:焦耳,1 J=1 N·m=1 kg·(m/s)2。

4.动能的变化:ΔEk=Ek2-Ek1=m-m。

5.动能的理解

(1)动能是标量。

(2)动能是状态量,与某一时刻、某一位置的速率是一一对应关系。

(3)动能具有相对性,对不同的参考系,物体的速度一般有不同的值,也就有不同的动能,一般以地面为参考系。

6.动能与速度的关系

(1)数值关系:Ek=mv2,速度越大,动能越大。

(2)瞬时关系:动能和速度具有瞬时对应关系。

(3)变化关系:速度变化,动能不一定变化;动能变化,速度一定变化。

二、动能定理

1.内容:力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中动能的变化。

2.表达式:W=Ek2-Ek1。

3.物理意义:W为合力做的功,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。

[体育情境] 滑雪运动深受人民群众喜爱。某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB,从滑道的A点滑行到最低点B的过程中,由于阻力的存在,运动员的速率v不变。

1.正误辨析

(1)运动员由A点到B点速度方向在不断变化,所以动能也在不断变化。(　×　)

(2)运动员所受合力不为零,合外力做功也不为零。(　×　)

(3)运动员的动能不变。(　√　)

(4)重力和阻力做功的和为零。(　√　)

2.根据以上情境,若已知圆弧的半径为R,圆弧AB所对的圆心角为60°,从A到B下列说法正确的是(　D　)

A.阻力做功为mgR

B.运动员对轨道的压力大小不变

C.运动员受到的阻力大小不变

D.运动员所受向心力不做功

解析:运动员下滑过程中做匀速圆周运动,根据动能定理mgR(1-cos 60°)+Wf=0,故Wf=-mgR,A错误;运动员到达某点时受力分析如图所示,沿半径方向有FN-mgcos θ=,θ减小,cos θ增大,FN增大,由牛顿第三定律知运动员对轨道的压力增大,阻力大小Ff=mgsin θ,sin θ减小,Ff减小,B、C错误;运动员所受向心力与速度垂直,不做功,D正确。

考点一　动能定理的理解与基本应用

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)三个关系。