1.3 动能和动能定理 专题：动能定理的应用 课件-2025-2026学年高一下学期物理鲁科版必修第二册

该高中物理课件聚焦动能定理的应用，系统涵盖变力做功求解、图像问题分析及多过程问题解决，通过从基础公式到复杂场景的递进，搭建“理论讲解—例题解析—实际应用”的学习支架，帮助学生衔接前后知识。 其亮点在于结合教材与期中试题实例，通过F-s图像面积求功、v-t图像分析运动等案例，培养科学思维中的模型建构与科学推理能力。采用“问题—解析—总结”模式，学生能高效掌握解题方法，教师可直接用于课堂教学提升效率。

专题：动能定理的应用 第 1 章 1.会用动能定理求解变力做功问题(重点)。 2.会用动能定理分析图像问题(重点)。 3.能熟练用动能定理解决多过程问题(难点)。 学习目标 内容索引 一、用动能定理求解变力做功 二、动能定理在图像问题中的应用 三、用动能定理解决多过程问题 < 一 > 用动能定理求解变力做功 1.变力做的功 在某些问题中，由于力F的大小、方向变化，不能用W=Fscos α求出变力做的功，此时可用动能定理W=ΔEk求功。 2.用动能定理求解变力做功的方法 (1)分析物体的受力情况，确定做功过程中的哪些力是恒力，哪些力是变力。如果是恒力，写出恒力做功的表达式；如果是变力，用相应功的符号表示出变力做的功。 (2)分析物体的运动过程，确定其初、末状态的动能。 (3)运用动能定理列式求解。 (来自教材)如图所示，质量为m的小球用长l的细线悬挂并静止在竖直位置P。重力加速度为g。用水平拉力F将小球缓慢地拉到Q点的过程中，拉力F做功为 A.mglcos θ B.mgl(1-cos θ) C.Flsin θ D.Fl 例1 √ 水平拉力是变力，不能直接用公式计算拉力做的功，由动能定理可知拉力与重力做的总功等于小球动能的变化，小球缓慢运动，则初、末状态动能变化为0，所以由动能定理知WF+WG=0，故WF=mgl(1-cos θ)，B正确。 如图所示，光滑斜面的顶端固定一轻质弹簧，一质量为m的小球向右滑行，并冲上固定在水平地面上的斜面。设小球在斜面最低点A沿斜面向上的速度为v，压缩弹簧至C点时弹簧最短，C点距地面高度为h，重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内，则从A到C的过程中弹簧弹力做的功是 A.mgh-mv2 B.mv2-mgh C.-mgh D.-(mgh+mv2) 例2 √ 由A到C的过程运用动能定理可得-mgh+W=0-mv2，所以W=mgh-mv2，故A正确。 返回 < 二 > 动能定理在图像问题中的应用 1.首先看清楚图像的种类(如v-t图像、F-s图像、Ek-s图像等)。 2.挖掘图像的隐含条件，求出所需物理量，如利用v-t图像与t轴所包围“面积”求位移，利用F-s图像与s轴所包围“面积”求功，利用Ek-s图像的斜率求合外力等。 3.再分析还有哪些力做功，根据动能定理列方程，求出相应的物理量。 (多选)(2025·厦门市高一期中)在平直公路上，汽车由静止开始做匀加速直线运动，当速度达到vmax后，立即关闭发动机直至停止，v-t图像如图所示，设汽车的牵引力为F，受到的阻力为f，全程牵引力做功为W1，克服摩擦力做功为W2，则 A.F∶f=1∶3 B.W1∶W2=1∶3 C.F∶f=4∶1 D.W1∶W2=1∶1 例3 √ 对全过程由动能定理可知W1-W2=0，故W1∶W2=1∶1，故D正确，B错误； W1=Fs，W2=f·s'，由题图可知s∶s'=1∶4，所以F∶f=4∶1，故C正确，A错误。 √ (多选)(2025·莆田市高一期中)如图甲所示，质量为8 kg的物体受水平推力F作用在水平面上由静止开始运动，推力F随位移s变化的关系如图乙所示，运动10 m后撤去推力F。已知物体与地面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度取10 m/s2，在物体运动的整个过程中 A.推力对物体做的功为480 J B.物体的位移大小为12 m C.物体的加速度大小先减小后不变 D.物体在s=5 m时速度最大，最大速度为6 m/s 针对训练 √ √ 根据F-s图像与s轴包围的面积表示力做功，可知推力对物体做的功为WF =×(2+10)×80 J=480 J，故A正确； 设物体整个运动过程的位移大小为s0，根据动能定理可得WF-μmgs0=0， 解得s0=12 m，故B正确； 推力不变，物体的加速度大小不变；当推力开始减小时，一开始推力大于摩擦力，物体的加速度逐渐减小；当推力等于摩擦力时，物体的加速度为0，之后推力小于摩擦力，物体的加速度反向逐渐增大，撤去推力后，物体的加速度大小保持不变，故C错误； 当推力等于摩擦力时，物体速度最大，则有F=μmg=40 N，结合F-s图像可知此时s=6 m，根据动能定理可得WF'-μmgs=m-0，其中WF'=80× 2 J+×(80+40)×4 J=400 J，解得最大速度为vm=2 m/s，故D错误。 返回 < 三 > 用动能定理解决多过程问题 对于包含多个运动阶段的复杂运动过程，可以选择分段或全程应用动能定理。 1.分段应用动能定理时，将复杂的过程分割成一个个子过程，对每个子过程的做功情况和初、末动能进行分析，然后针对每个子过程应用动能定理列式，最后联立求解。 2.全程应用动能定理时，分析整个过程中出现过的各力的做功情况，确定整个过程中合外力做的总功，然后确定整个过程的初、末动能，针对整个过程利用动能定理列式求解。 3.当题目已知量和所求量不涉及中间量时，选择全程应用动能定理更简单、更方便。 4.在分段分析时，有些过程可以用牛顿运动定律，也可利用动能定理，动能定理往往比牛顿运动定律解题更简单方便，我们可优先采用动能定理解决问题。 (多选)(2025·厦门市高一期中)一质量为m可视为质点的物体从地面上方高H处无初速度释放，陷入地面的深度为h，不计空气阻力，重力加速度为g，如图所示，在此过程中 A.重力对物体做功为mgH B.重力对物体做功为mg(H+h) C.合力对物体做的总功为零 D.地面对物体的平均阻力大小为 例4 √ √ √ 由题意知，重力对物体做功为mg，故A错误，B正确； 由动能定理可知，合外力做的功等于动能的变化量，全程动能变化量为0，所以合力对物体做的总功为零，故C正确； 设地面对物体的平均阻力大小为f，根据动能定理有 mg-fh=0，解得f=，故D正确。 返回 本课结束 第 1 章 $