第八章 3. 动能和动能定理-【重难点手册】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册（人教版）

重避台手细高中物理必修第二册) 第3节动能和动能定理 重点和难点 课标要求 1,通过力对物体做功的分析确定动能的表达式，加深对功能关系的 重点：动能的表达式及其计算，动能 理解 定理 2.能够从功的表达式、牛顿第二定律与运动学公式推导出动能定理 难点：体会应用动能定理解题的优 3.理解动能定理，能用动能定理解释生产生活中的现象或者解决实 越性。 际问题， -01必备知识梳理， 基础梳理 知识点1动能的表达式 1.定义：物体由于运动而具有的能 2表达式：成=m 国敲黑板 1.动能是描述物体运动 3.单位：与功的单位相同，国际单位为焦耳. 状态的物理量。 1J=1N·m=1kg·m/s2. 2.物体动能的大小只与 4.物理量的特点： 物体的质量及物体的瞬时速 (1)动能的主体是物体，具有瞬时性，是状态量： 率有关 (2)具有相对性，选取的参考系不同，同一物体的动能一般不 3.物体的速度大小不变 同，通常情况下是指相对于地面的动能。 而方向变化时动能不变：物体 (3)动能是标量，只有大小，没有方向. 动能变化时速度一定变化，而 速度变化时动能不一定变化。 5.动能的变化量△Ek 末状态的动能与初状态的动能之差，即 △E-E。-E-2m话-m. 里划重点 若△E,>0,表示物体的动能增加：若△E<0,表示物体的动 动能E与动能的变化量 能减少 △E的区别 例①(2023·湖南怀化高一期末)（多选）关于动能，下列说 动能与动能的变化量是 法中正确的是(). 两个不同的概念，动能描述的 A.动能是机械能的一种基本形式，凡是运动的物体都有动能 是物体在某一时刻或某一位 B公式B=2m中，速度v是物体相对于地面的速度，且 置由于运动而具有的能量，具 有相对性，瞬时性，是状态量 动能总是正值 动能的变化量则是指物体的 206 第八章 机械能守恒定律隆0 C.一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化 末动能诚去初动能，即E 时，动能不一定变化 E1,描述的是物体从一个状 D.动能不变的物体，一定处于平衡状态 态到另一个状态的动能的变 解析动能是物体由于运动而具有的能量，所以运动的物体 化，即对应一个过程.动能不 能为负值，但动能的变化量可 都有动能.动能是机械能的一种基本形式，A对；E=2m心中的 以为负值 速度口与参考系的选取有关，但参考系不一定是地面，B错：速度 是矢量，当其只有方向发生变化时，动能不变化，此时物体并不处 于平衡状态，C对，D错. 答案AC 知识点2动能定理 1.理论探究合力做功和动能变化的关系 卫划重点 (1)情景 动能定理的理解要点 如图所示，一个质量为m的物体，初速度为，在与运动方向 1.动能定理研究的对象 相同的合力F的作用下产生一段位移s,速度增加到必 是单一物体（质点）或是可以 看成单一物体的物体系 2.动能定理中的位移、速 度都必须相对于同一参考系， (2)推导 一般以地面为参考系。 由牛顿第二定律知F=ma, 3.外力对物体所做的功 由运动学公式知2as=号-， 是指物体所受的一切外力对 故F=m-m 它做的总功。 4,动能定理表达式是标 (3)结论：合力对物体所做的功等于物体动能的增量. 量式，必须明确功虽然是标 2.动能定理 量，但有正负，求总功时应是 (1)内容：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过 功的代数和 程中动能的变化 5.动能定理定量揭示了 (2)表达式：W=Ek2一Ek=△E. 力对物体所做的总功与物体 (3)物理意义：动能定理指出了外力对物体所做的总功与物 动能变化的关系，动能定理表 体动能变化之间的关系.即外力对物体所做的总功对应于物体动 达式中W为合力做功，若合 能的变化，变化的大小由做功的多少来量度 力做正功，物体的动能就增 例②(2023·浙江舟山高一联考)一物体沿直线运动的vt图 加，若合力做负功，物体的动 像如图所示，已知在第1秒内合外力对物体做的功为W,则( 能就减少 4m·￥ 6.△E=Ee一Eu为动能 的增量，即为末状态的动能与 初状态的动能之差，而与物体 运动的全过程无关。 207 重避台手细高中物理必修第二册) A.从第1秒末到第2秒末合外力做功为2W B.从第3秒末到第5秒末合外力做功为一2W C.从第5秒末到第7秒末合外力做功为一W D.从第4秒末到第5秒末合外力做功为一0.25W 解析物体在第1秒末到第2秒末做匀速直线运动，合力为 0,合外力做功为0，故A错误：从第3秒末到第5秒末动能的变化 量与第1秒内动能的变化量相反，合外力做的功相反，等于一W, 故B错误：从第5秒末到第7秒末动能的变化量与第1秒内动能 的变化量相同，合外力做功相同，即为W,故C错误：第4秒末到 第5秒末动能变化量为负值，物体的速度由最大值的2变到0，则 动能变化量的大小