6.2　动能定理及其应用——2027届高中物理一轮复习课件

该高中物理高考复习课件聚焦“动能定理及其应用”专题，依据高考评价体系梳理了动能理解、定理应用、变力做功、图像结合四大核心考点，通过真题分析明确动能定理在力学综合题中占30%以上的权重，归纳出选择、计算及图像结合三大常考题型。 课件亮点在于“真题解析+方法建模+素养提升”，如2025云南卷滑块运动题运用“两状态一过程”流程，培养科学推理素养，典题6结合Ek-x图像用动能定理求摩擦力，强化模型建构能力。提供“易错警示”和“解题模板”，助力学生掌握得分技巧，教师可据此精准教学，提升复习效率。

第2讲　动能定理及其应用 考点一 动能定理的理解和基本应用 强基础•固本增分 一、动能 1.定义:物体由于　　　　而具有的能量叫作动能。  2.公式:Ek=　　　　。  3.单位:焦耳,1 J=1 N·m=1 kg·m2/s2。 4.标矢性:动能是标量,动能与速度方向无关。 5.动能的变化:物体　　　　　　与　　　　　　的差。 运动 mv2 末动能 初动能 考点一 考点二 考点三 二、动能定理 1.内容:在一个过程中合力对物体所做的功,等于物体在这个过程中　　　　　　　　。  2.表达式:W合=ΔEk=。 3.物理意义:合力的功是物体动能变化的量度。 要明确所有力做功的正负,所有力做功的代数和  特别提醒 (1)动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系的,一般以地面或相对地面静止的物体为参考系。 (2)动能是标量,动能定理是标量式,解题时不能分解动能。 动能的变化 考点一 考点二 考点三 研考点•精准突破 1.应用动能定理解题应抓住“两状态,一过程”,“两状态”即明确研究对象的始、末状态的速度或动能情况,“一过程”即明确研究过程,确定在这一过程中研究对象的受力情况和位置变化或位移信息。 2.应用动能定理的解题流程 考点一 考点二 考点三 典题1 (2025云南卷)如图所示,质量为m的滑块(视为质点)与水平面上MN段的动摩擦因数为μ1,与其余部分的动摩擦因数为μ2,且μ1>μ2。第一次,滑块从Ⅰ位置以速度v0向右滑动,通过MN段后停在水平面上的某一位置,整个运动过程中,滑块的位移大小为x1,所用时间为t1;第二次,滑块从Ⅱ位置以相同速度v0向右滑动,通过MN段后停在水平面上的另一位置,整个运动过程中,滑块的位移大小为x2,所用时间为t2。忽略空气阻力,则(　　) A.t1<t2 B.t1>t2 C.x1>x2 D.x1<x2 A 考点一 考点二 考点三 解析 对两次运动的整个过程,根据能量守恒定律, 有=μ1mgxMN+μ2mg(x1-xMN), =μ1mgxMN+μ2mg(x2-xMN),可得x1=x2, 故C、D错误;根据牛顿第二定律,有μmg=ma, 可得a=μg,由于μ1>μ2,故滑块在MN上滑动时的 加速度更大。根据上述分析可知两次运动的总位移相等,即两次运动过程中v-t图像与横轴围成的面积相等。由于第二次滑动时滑块距离M点较近,根据公式-v2=2μ2gx,可知第二次到达M点时速度较大,作出整个过程中两次滑动的v-t图像如图所示,可得t2>t1,故A正确,B错误。 考点一 考点二 考点三 典题2 如图所示,滑雪道AB由坡道和水平道组成,且平滑连接,坡道倾角均为45°。平台BC与缓冲坡CD相连。若滑雪者从P点由静止开始下滑,恰好到达B点。滑雪者现从A点由静止开始下滑,从B点飞出。已知A、P间的距离为d,滑雪者与滑道间的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g,不计空气阻力。 (1)求滑雪者运动到P点的时间t。 (2)求滑雪者从B点飞出的速度大小v。 (3)若滑雪者能着陆在缓冲坡CD上,求平台BC的最大长度L。 考点一 考点二 考点三 答案 (1)　(2)　(3)(1-μ)d 解析 (1)滑雪者在倾斜轨道上下滑时,满足mgsin θ-μmgcos θ=ma 滑雪者从A点到P点满足d=at2 解得t=。 考点一 考点二 考点三 (2)滑雪者从P点由静止开始下滑,恰好运动到B点,该过程合力做的功为0,滑雪者从A点由静止开始下滑到P点的速度大小为vP,有 mgdsin θ-μmgdcos θ= 解得vP= 滑雪者从P点到B点重力做功不变,摩擦力做功不变,根据动能定理可得, 滑雪者从B点飞出的速度v=vP=。 考点一 考点二 考点三 (3)滑雪者从B点做斜抛运动,若滑雪者刚好落在C点 在竖直方向t= 在水平方向x0=vcos θt 解得x0=(1-μ)d 故若滑雪者能着陆在缓冲坡CD上,BC的最大长度L=x0=(1-μ)d。 考点一 考点二 考点三 考点二 应用动能定理求变力做功 研考点•精准突破 在一个有变力做功的过程中,当变力做功无法直接通过功的公式求解时,可用动能定理,W变+W恒=,物体初、末速度已知,恒力做功W恒可根据功的公式求出,这样就可以得到W变=-W恒,就可以求变力做的功了。 考点一 考点二 考点三 典题3 (多选)游乐场有一种儿童滑轨,其竖直剖面示意图如图所示,AB部分是半径为R的四分之一圆弧轨道,BC为轨道水平部分,与半径OB垂直。一质量为m的小孩(可视为质点)从A点由静止滑下,滑到圆弧轨道末端B点时,对轨道的正压力大小为2.5mg,重力加速度大小为g。下列说法正确的是 (　　) A.小孩到达B点的速度大小为 B.小孩到达B点的速度大小为 C.小孩从A到B克服摩擦力做的功为mgR D.小孩从A到B克服摩擦力做的功为mgR BC 考点一 考点二 考点三 解析 到达B点时,根据牛顿第三定律可知,轨道对小孩的支持力大小也等于2.5mg,根据牛顿第二定律有FN-mg=,可得vB=,故A错误,B正确;从A到B由动能定理有mgR-W克f=-0,可得克服摩擦力做的功为W克f=mgR,故C正确,D错误。 考点一 考点二 考点三 典题4 质量为m的物体以初速度v0沿水平面向左开始运动,起始点A与一轻弹簧O端相距s,如图所示。已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ,物体与弹簧相碰后,弹簧的最大压缩量为x,重力加速度大小为g,则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短,物体克服弹簧弹力所做的功为(　　) A.-μmg(s+x)　　 B.-μmgx C.μmgs D.μmg(s+x) A 解析 根据功的定义式可知物体克服摩擦力做功为Wf=μmg(s+x),由动能定理可得-W弹-Wf=0-,则W弹=-μmg(s+x),故选项A正确。 考点一 考点二 考点三 考点三 动能定理与图像的结合 研考点•精准突破 图像与横轴所围“面积”或图像斜率的含义 考点一 考点二 考点三 典题5 (2025山东潍坊三模)某次训练投掷中,运动员将质量m=4 kg的铅球以初速度v0斜向上抛出,忽略空气阻力,重力加速度g取10 m/s2。已知铅球在t1=0.5 s时动能达到最小值Ekmin=150 J。以抛出点所在水平面为零势能面,下列反映铅球在空中运动过程中动能Ek、重力势能Ep随时间t或高度h变化关系的图像正确的是(　　) C 考点一 考点二 考点三 解析 铅球做斜抛运动,在t1=0.5 s时动能达到最小值Ekmin=150 J,此时到达最高点,且重力势能最大。设抛出时铅球的水平速度为v0x,则 =Ekmin=150 J,解得v0x=5 m/s,铅球抛出时的竖直速度v0y=gt1=10×0.5 m/s=5 m/s,可知抛出时的速度方向与水平方向夹角为30°,其初动能为Ek0=m(),解得初动能Ek0=200 J,上升过程中t时刻的动能为Ek=Ek0-mgh=Ek0-mgt,可知Ek-t图像是抛物线;因Ek=Ek0-mgh =200-40h,其中h最大值h=×10×0.52 m=1.25 m,所以Ek-h图像是倾斜直线且上升时和下降时的图像重合,故A错误,C正确;铅球t时刻的重力势能Ep=mgh=mgt,可知Ep-t图像是抛物线;Ep-h图像是一条直线,因h最大值为1.25 m,则下降过程图像与上升过程重合,故B、D错误。 考点一 考点二 考点三 典题6 如图甲所示,一物块以一定初速度沿倾角为30°的固定斜面上滑,运动过程中摩擦力大小Ff恒定,物块动能Ek与运动路程x的关系如图乙所示。重力加速度取10 m/s2,物块质量m和所受摩擦力大小Ff分别为(　　) A.m=0.7 kg,Ff=0.5 N B.m=0.7 kg,Ff=1.0 N C.m=0.8 kg,Ff=0.5 N D.m=0.8 kg,Ff=1.0 N A 考点一 考点二 考点三 解析 0~10 m内物块上滑,由动能定理得-mgsin 30°·x-Ffx=Ek-Ek0,整理得Ek=Ek0-(mgsin 30°+Ff)x,结合0~10 m内的图像得,斜率的绝对值 |k|=mgsin 30°+Ff=4 N,10~20 m内物块下滑,设x1=10 m,由动能定理得(mgsin 30°-Ff)(x-x1)=Ek,整理得Ek=(mgsin 30°-Ff)x-(mgsin 30°-Ff)x1,结合10~20 m内的图像可以得,斜率k'=mgsin 30°-Ff=3 N,联立解得Ff=0.5 N, m=0.7 kg,故选A。 考点一 考点二 考点三 $