第5章 第2讲 动能定理及其应用-【优化探究】2024高考物理一轮复习高考总复习配套教参（粤教版 新教材 新高考）

第2讲　动能定理及其应用 授课提示：对应学生用书第134页 一、动能 1．公式：Ek＝mv2，式中v为瞬时速度，动能是状态量。 2．标矢性：动能是标量，只有正值，动能与速度的方向无关。 3．动能的变化量：ΔEk＝mv22－mv12。 4．动能的相对性：由于速度具有相对性，则动能也具有相对性，一般以地面为参考系。 二、动能定理 1．内容：合力对物体做的功等于物体动能的变化量。 2．表达式 W＝ΔEk＝mv22－mv12。 3．功与动能的关系 (1)W>0，物体的动能增加。 (2)W<0，物体的动能减少。 (3)W＝0，物体的动能不变。 4．适用条件 (1)动能定理既适用于直线运动，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。 一、判断题 1．一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。(√) 2．动能不变的物体一定处于平衡状态。(×) 3．如果物体所受的合外力为零，那么合外力对物体做的功一定为零。(√) 4．物体在合外力作用下做变速运动时，动能一定变化。(×) 5．物体的动能不变，所受的合外力必定为零。(×) 二、选择题 1．关于动能的概念及动能定理的表达式W＝Ek2－Ek1，下列说法中正确的是(　　) A．若物体速度在变化，则动能一定在变化 B．速度大的物体，动能一定大 C．W＝Ek2－Ek1表示功可以变成能 D．动能的变化可以用合力做的功来量度 解析：速度是矢量，而动能是标量，若物体速度只改变方向，不改变大小，则动能不变，A错误；由Ek＝mv2知B错误；动能定理表达式W＝Ek2－Ek1表示动能的变化可用合力做的功量度，但功和能是两个不同的概念，有着本质的区别，故C错误，D正确。 答案：D 2．(多选)质量不等，但有相同动能的两个物体，在动摩擦因数相同的水平地面上滑行，直至停止，则(　　) A．质量大的物体滑行的距离大 B．质量小的物体滑行的距离大 C．它们滑行的距离一样大 D．它们克服摩擦力所做的功一样多 解析：由动能定理可知，摩擦力对物体所做的功等于物体动能的变化量，因两物体具有相同的初动能，故两物体滑行过程中克服摩擦力所做的功也相同，又Wf＝μmgx可知，质量越大的物体，滑行的距离x越小，故选项B、D正确。 答案：BD 3．如图所示，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度。木箱获得的动能一定(　　) A．小于拉力所做的功 B．等于拉力所做的功 C．等于克服摩擦力所做的功 D．大于克服摩擦力所做的功 解析：根据动能定理可得WF＋Wf＝Ek，又知道摩擦力做负功，即Wf＜0，所以木箱获得的动能一定小于拉力所做的功，选项A正确，B错误；根据WF＋Wf＝Ek无法确定Ek与－Wf的大小关系，选项C、D错误。 答案：A 授课提示：对应学生用书第135页 考点一　对动能定理的理解及基本应用 1．对动能定理中“力”的两点理解 (1)“力”指的是合力，重力、弹力、摩擦力、静电力、磁场力或其他力，它们可以同时作用，也可以不同时作用。 (2)力既可以是恒力，也可以是变力。 2．动能定理公式中体现的“三个关系” (1)数量关系：即合力所做的功与物体动能的变化具有等量替代关系。可以通过计算物体动能的变化，求合力做的功，进而求得某一力做的功。 (2)单位关系：等式两边物理量的国际单位都是焦耳。 (3)因果关系：合力做功是引起物体动能变化的原因。 3．标量性 动能是标量，功也是标量，所以动能定理是一个标量式，不存在方向的选取问题，当然动能定理也就不存在分量的表达式。 典例1　(多选)如图所示，电梯质量为M，在它的水平地板上放置一质量为m的物体。电梯在钢索的拉力作用下竖直向上加速运动，当电梯的速度由v1增加到v2时，上升高度为H。在这个过程中，下列说法或表达式正确的是(　　) A．对物体，动能定理的表达式为WFN＝mv22，其中WFN为支持力做的功 B．对物体，动能定理的表达式为W合＝0，其中W合为合力做的功 C．对物体，动能定理的表达式为WFN－mgH＝mv22－mv12 D．对电梯，其所受合力做的功为Mv22－Mv12 [解析]　电梯上升的过程中，对物体做功的有重力mg、支持力FN，这两个力做的总功才等于物体动能的增量ΔEk＝mv22－mv12，故A、B错误，C正确；对电梯，无论有几个力对它做功，由动能定理可知，其合力做的功一定等于其动能的增量，故D正确。 [答案]　CD 典例2　(2023·广东广州模拟)如图所示，质量为m的滑雪运动员(含滑雪板)从斜面上距离水平面高为h的位置由静止滑下，停在水平面上的b处；若从同一位置以初速度v滑下，则停在同一水平面上的c处，且ab与bc相等。已知重力加速度为g，不计空气阻力