第六章 第2讲　动能和动能定理 课件 -2027届高考物理一轮专题复习（人教版）

该高中物理高考复习课件聚焦“动能和动能定理”专题，依据高考评价体系覆盖动能定义、定理推导、应用及图像结合等核心考点，通过真题分析明确其高频考查地位，归纳出基本应用、变力做功、图像问题三大常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题实例+技巧指导+素养培养”，如以2025年黑吉辽卷雪块下滑题示范动能定理基本应用，结合Ek-s图像斜率分析突破摩擦力求解，培养学生科学思维与能量观念。提供应用步骤模板和易错警示，助力学生掌握解题技巧，教师可据此精准教学提升复习效率。

第2讲 动能和动能定理 【学习目标】 1.能从质点和质点系的角度定义动能,明确动能是标量;理解动能的相对性和瞬时性。 建立功与能量转化的观念。 掌握动能定理,理解合力做功是动能变化的量度,建立“功是能量转化的桥梁”这一核心观念。 能区分动能与势能、内能等其他能量形式的转化关系。 2.能通过牛顿第二定律和运动学公式推导动能定理,体会从动力学到能量观点的思维进阶。 理解动能定理的普适性。能根据实际问题构建物理模型,并灵活运用动能定理简化计算。会通过图像分析动能变化,理解面积法的物理意义。 3.能设计实验验证动能定理;分析实验误差来源(如摩擦力、测量精度),提出改进方案;通过真实情境(如刹车距离、弹射器设计)定量计算动能变化,论证结论的合理性。 4.理解动能与生产生活的联系,树立能量守恒与安全应用的意识。能辨析 “动能与动量”“动能定理与机械能守恒定律”的区别与联系,避免概念混淆。关注动能相关技术发展中的社会争议,形成科学评价能力。 5.熟练运用代数、微积分处理动能问题;利用仿真软件模拟动能定理的动态过程,增强直观理解。 知识构建 基础转化 (2025·广西南宁阶段练习)如图所示,运动员将质量为m的足球从水平地面上位置1以速度v0踢出,足球经过最高点(位置2),落在地面上位置3,位置2距离地面的高度为h,1与2和2与3间的水平距离不等。重力加速度大小为g。下列说法正确的是(　　) A 考点一 对动能定理的理解与基本应用 1.应用动能定理解题的基本思路 2.注意事项 (1)当物体的运动包含多个不同过程时,可分段应用动能定理求解,也可以全过程应用动能定理求解。 (2)列动能定理方程时,必须明确各个力做功的正、负,确实难以判断的先假定为正功,最后根据结果加以检验。 (3)动能是标量,动能定理是标量式,解题时不能分解动能。 [例1] 【对动能定理的理解】 关于动能定理的表达式W=Ek2-Ek1,下列说法正确的是(　　) A.公式中的W为不包含重力的其他力做的总功 B.动能定理适用于恒力做功,但不适用于变力做功 C.运动物体所受合力不为零,则该物体一定做变速运动,其动能要变化 D.公式中的Ek2-Ek1为动能的增量,当W>0时动能增加,当W<0时动能减少 D 【解析】 动能定理的表达式W=Ek2-Ek1,W指的是合力所做的功,即各力做功的代数和,包含重力做功,故A错误;动能定理既适用于恒力做功,也适用于变力做功,故B错误;运动物体所受合力不为零,则该物体一定做变速运动,若合力方向始终与运动方向垂直,合力不做功,动能不变,例如匀速圆周运动,故C错误;公式中的Ek2-Ek1为动能的增量,当W>0时,即Ek2-Ek1>0,动能增加,当W<0时,即Ek2-Ek1<0,动能减少,故D正确。 [例2] 【动能定理的简单应用】(2025·黑吉辽内蒙古卷,13)如图,一雪块从倾角θ=37°的屋顶上的O点由静止开始下滑,滑到A点后离开屋顶。O、A间距离x=2.5 m,A点距地面的高度h=1.95 m,雪块与屋顶的动摩擦因数μ=0.125。不计空气阻力,雪块质量不变,取sin 37°=0.6,重力加速度大小g取10 m/s2。求: (1)雪块从A点离开屋顶时的速度大小v0; 【答案】 (1)5 m/s　 (2)雪块落地时的速度大小v1及其速度方向与水平方向的夹角α。 【答案】 (2)8 m/s　60° [例3] 【应用动能定理求变力的功】(2025·北京海淀一模)如图所示,运动员以一定速度从P点沿水平方向离开平台,恰能从A点与轨道相切进入粗糙圆弧轨道AC,沿圆弧轨道在竖直平面做圆周运动。已知运动员(含装备)质量m=50 kg,运动员进入圆弧轨道时的速度大小vA=10 m/s,圆弧轨道的半径R= 4 m,圆弧轨道AB对应的圆心角∠AOB=37°。测得运动员在轨道最低点B时对轨道的压力是其总重力的3.8倍。重力加速度g取10 m/s2,取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。将运动员视为质点,忽略空气阻力。求: (1)运动员从P点到A点运动过程所用时间t; 【答案】 (1)0.6 s 【解析】 (1)由于运动员从P点到A点的运动过程为平抛运动,且vA=10 m/s, 故运动员在A点竖直方向速度vy=vAcos 53°=gt, 解得t=0.6 s。 (2)运动员在B点时的动能EkB; 【答案】 (2)2 800 J (3)在圆弧轨道AB段运动过程中,摩擦力对运动员所做的功W。 【答案】 (3)-100 J 考点二 动能定理与图像问题的结合　 几种典型图像中图线所围“面积”和图线斜率的含义 [例4] 【Ek-t图像】 (2025·四川绵阳期末)某同学在离篮球场地面一定高度处静止释放一个充气充足的篮球,篮球与地面碰撞时间极短,且前、后速度大小不变,空气阻力恒定,不可忽略,则篮球的动能Ek与时间t的关系图像可能正确的是(　　) B A B C D [例5] 【Ek-s图像】(2025·山东淄博期中)如图甲所示,一物块以一定速度沿倾角为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s的关系如图乙所示,重力加速度g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=0.1 N C.m=0.8 kg,Ff=0.5 N D.m=0.8 kg,Ff=0.1 N A 【解析】 0～10 m内物块上滑,根据动能定理有-mgsin 30°·s-Ffs=Ek-Ek0,整理得Ek=Ek0-(mgsin 30°+Ff)s,结合0～10 m内的图像,其斜率的绝对值|k|=mgsin 30°+Ff=4 N;同理,10～20 m内物块下滑有(mgsin 30°-Ff)(s-s1)= Ek,则Ek=(mgsin 30°-Ff)s-(mgsin 30°-Ff)s1,其斜率k′=mgsin 30°-Ff=3 N,联立解得Ff=0.5 N,m=0.7 kg,A正确。 [例6] 【P-t图像】 (多选)(2025·福建厦门二模)质量m=200 kg的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动,图像甲表示汽车运动的速度与时间的关系,图像乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系。设汽车在运动过程中阻力不变,在18 s末汽车的速度恰好达到最大。则下列说法正确的是(　 　) A.汽车受到的阻力为200 N B.汽车的最大牵引力为1 000 N C.汽车在8～18 s内的位移大小为87.5 m D.汽车在8～18 s内的位移大小为95.5 m BD 感谢观看 【答案】 运动　mv2　焦耳　标量　m-m　动能的变化　m-m　合力　曲线运动　 变力　分阶段 A.从1到2,足球动能的减少量大于mgh B.从1到2,足球动能的减少量小于mgh C.从1到2,足球的加速度保持不变 D.在位置2,足球的动能等于m-mgh 【解析】 (1)雪块在屋顶上运动过程中, 由动能定理有mgxsin θ-μmgcos θ·x=m-0, 解得雪块到A点时的速度大小为v0=5 m/s。 【解析】 (2)雪块离开屋顶后,做斜下抛运动,由动能定理有mgh=m-m, 解得雪块到地面时的速度大小v1=8 m/s; 设速度方向与水平方向的夹角为α, 满足cos α=,解得cos α=,即α=60°。 【解析】(2)运动员经过B点时根据牛顿第二定律有FN-mg=m, 而FN=FN′=3.8mg, EkB=m, 联立解得EkB=2 800 J。 【解析】(3)运动员从A点到B点过程, 根据动能定理有mgR(1-cos 37°)+W=m-m, 代入数值解得W=-100 J, 所以摩擦力对运动员所做的功为-100 J。 【解析】 设空气阻力为F阻,篮球质量为m,下落阶段篮球加速度为a1,则有mg-F阻= ma1,即动能Ek=mv2=m(a1t)2=mt×t,可知Ek-t 图像斜率为mt,说明随着时间增大斜率变大,图像变陡;设篮球落地时速度大小为v0,反弹后上升过程加速度大小为a2,同理有mg+F阻=ma2,则动能Ek′=mv′2=m(v0-a2t)2=m+m(t-2v0a2)t,可知 Ek-t图像斜率为ma2(a2t-2v0),由于a2t≤v0,可知斜率|a2t-2v0|随着时间增大而减小,图像变缓直至动能减为0,由于a2>a1,所以下落时间大于上升时间。B正确。 【解析】 当牵引力等于阻力时,速度达到最大值,则有F阻=,解得F阻= N= 800 N,A错误;汽车做匀加速运动时牵引力F最大,则有Fmax== N=1 000 N, B正确;8～18 s过程中,根据动能定理有Pt-F阻x=m-m,解得x=95.5 m,C错误, D正确。 $