2025届高考物理一轮复习导学案：动能及动能定理一

( 高 三 一 轮 组题人： 核对人： 审核人： 一轮学案 高三物理 第 周第 个 ) 动能及动能定理一 〖考点及要求〗 考试说明考点要求： 动能的概念及动能定理是高考中经常涉及的内容，而且，动能定理在处理力学综合，电场，电磁复合场中问题时有很明显的优势，所以要掌握动能的概念，熟练动能定理的应用。 〖要点导学〗 1． 动能：物体由于运动而具有的能量叫做动能。 ，，计算动能时以地面为参考系。（P为质量m、速度为v的物体的动量） 2． 动能定理：合外力做的功等于物体动能的增量。即△EK 3． 动能定理仅适用于质点，不能看成质点的物体（如弹簧）不适用，动能定理无分量形式。外力对物体做的总功即合外力对物体所做的功，亦即各个外力对物体所做功的代数和。这里我们所说的外力，既可以是重力、弹力、摩擦力，也可以是电场力、磁场力、或其它的力。物体动能的变化指的是物体的末动能和初动能之差。 4． 动能定理的优越性和局限性 （1）应用动能定理只考虑初末状态，没有守恒条件的限制，也不受力的性质和物理过程的变化的影响，所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用时间的动力学问题，都可以用动能定理分析和解答，而且一般都比用牛顿运动定律结合运动学公式简捷。 （2）应用动能定理，只能求初速度的大小，不能确定速度的方向，也不能直接计算运动时间。为此，必须借助动量定理和其他方法。 5． 用动能定理解题的方法步骤： （1）选取研究对象，明确它的运动过程 （2）分析“对象”在运动过程中的受力情况，明确各个力是否做功，是做正功还是做负功。 （3）明确初、末状态，找出其初末动能。 （4）用W总=EK2－EK1，列方程求解。 6.运用动能定理要注意以下几个问题 （1）正确分析物体受力，要考虑物体所受的所有外力。 （2）有些力在物体运动的全过程中不是始终存在的，导致物体的运动包含几个物理过程，物体运动状态、受力情况均发生变化，因而在考虑外力做功时，必须根据不同情况，分别对待。 （3）若物体的运动包含几个不同的物理过程，解题时，可以分段考虑，亦可以视全过程为一整体，用动能定理解题。 〖典型例题〗 例1·对动能的理解，下列说法错误的是（ ） A．凡是运动的物体都具有动能 B．动能总为正值 C．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 D．动能不变的物体，一定处于平衡状态 例2如图所示，质量为m的物体置于光滑水平面上，一根绳子跨过定滑轮一端固定在物体上，另一端在力F作用下，以恒定速度v0竖直向下运动．物体由静止开始运动到绳与水平方向夹角α=45°过程中，绳中拉力对物体做的功为（　　） A．mv02 B．mv02 C．mv02 D．mv02 例3、如图，质量为m，带电﹣q的小物体，可在水平轨道OX轴上运动，O为墙边，右侧有匀强电场，场强大小为E，方向沿OX轴正向，小物体以初速v0从距墙X0处沿OX轨道向右运动，运动时受到大小不变的摩擦力f作用，且f＜Eq；设小物体与墙碰撞时不损失机械能，电量保持不变．求：它在停止前通过的总路程为多少？ 例4、物块质量为m，由高H斜面上端静止开始沿斜面下滑，滑至水平面C点处停止，测得水平位移s，若物块与接触面间的动摩擦因数相同，求动摩擦因数。 例5、如图所示，一木块放在光滑水平面上，一子弹水平射入木块中，射入深度为d，平均阻力为f．设木块离原点s远时开始匀速前进，下列判断正确的是[　　] A．fs量度子弹损失的动能 　　　 B.f（s＋d）量度子弹损失的动能 C.fd量度子弹损失的动能 　　　 D.fd 量度子弹、木块系统总机械能的损失 随堂练习： 1、质量为 m的物体，在沿斜面方向恒力F 的作用下，沿粗糙的斜面匀速地由A点运动到B点，物体上升的高度为h ，如图所示，则运动过程中( ) A、物体所受各力的合力做功为零 B、物体所受合力做功为mgh C、恒力F与摩擦力的合力做功为零 D、以上说法都不对 2.如图所示,电梯质量为M,地板上放置一质量为m的物体.钢索拉电梯由静止开始向上加速运动,当上升高度为H时,速度达到v,则(    ) A．地板对物体的支持力做的功等于m v2 B．地板对物体的支持力做的功等于mgH C．钢索的拉力做的功等于Mv2+MgH D．合力对电梯M做的功等于 Mv2 3. 如图所示，质量为m的物块与转台之间能出现的最大静摩擦力为物块重力的k倍，物块与转轴OO′相距R，物块随转台由静止开始转动，当转速增加到一定值时，物块即将在转台上滑动，在物块由静止到滑动前的这一过程中，转台的摩擦力对物块做的功为(　　) A．0 B．2πkmgR C．2kmgR D.kmgR ( A B C )4 如图所示，质量相同的两个物体分别自斜面AC和BC的顶点由 静止开始下滑，两物体与斜面的动摩擦因数相同，物体滑到斜面底部时的动能分别为EA和EB，在滑行过程中克服摩擦力所做的功分别为WA和WB，则下面判断正确的是（ ） A．EA>EB B. WA=WB C. EA<EB D. WA>WB 5．如图所示，质量为m的物体从h高处由静止滑下，至水平面上A点静止；若使物体由A点沿原路径返回C点，则外力至少做功为（　　） A．mgh B．2mgh C．3mgh D．不能计算 6． 用动能定理列式求解：一木块以初速度v0=4m/s沿倾角为=300的固定粗糙斜面底端向上滑行，上滑的最大距离为L=1m，求木块再滑到原出发点时的速度大小．（g=10m/s2） 7．如图所示，四分之一圆轨道OA与水平轨道AB相切，它们与另一水平轨道CD在同一竖直面内，圆轨道OA的半径R＝0.45 m，水平轨道AB长s1＝3 m，OA与AB均光滑．一滑块从O点由静止释放，当滑块经过A点时，静止在CD上的小车在F＝1.6 N的水平恒力作用下启动，运动一段时间后撤去力F.当小车在CD上运动了s2＝3.28 m时速度v＝2.4 m/s，此时滑块恰好落入小车中．已知小车质量M＝0.2 kg，与CD间的动摩擦因数μ＝0.4，取g＝10 m/s2，求： (1)恒力F的作用时间t； (2)AB与CD的高度差h. 学案答案： 例一：D 例二：B 例三：解：分析题意知小物体最后停在墙角，设小物体运动的总路程为：L 在整个过程中： 摩擦力做的功为：﹣fL 电场力做的功为：qEx0 由动能定理得： 解得： 答：它在停止前通过的总路程． 例四：动摩擦因数： H/S 例五：BD 随堂练习： 1——5 A D D AB B 6、 7： 解析：(1)设小车在轨道CD上加速的距离为s，由动能定理得 Fs－μMgs2＝Mv2 ① 设小车在轨道CD上做加速运动时的加速度为a，由牛顿运动定律得F－μMg＝Ma② s＝at2 ③ 联立①②③式，代入数据得t＝1 s． ④ (2)设小车在轨道CD上做加速运动的末速度为v′，撤去力F后小车做减速运动时的加速度为a′，减速时间为t′，由牛顿运动定律得v′＝at ⑤ －μMg＝Ma′ ⑥ v＝v′＋a′t′ ⑦ 设滑块的质量m，运动到A点的速度为vA，由动能定理得 mgR＝mv ⑧ 设滑块由A点运动到B点的时间为t1，由运动学公式得 s1＝vAt1 ⑨ 设滑块做平抛运动的时间为t1′，则t1′＝t＋t′－t1 ⑩ 由平抛规律得h＝gt′ ⑪ 联立②④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪式，代入数据得 h＝0.8 m. 3 学科网（北京）股份有限公司 $$