第6章 第2讲 动能定理及其应用（PPT课件）-【满分思维】2027年高考一轮总复习·物理

该高中物理高考复习课件聚焦“动能定理及其应用”专题，覆盖动能定理理解与基本应用、变力做功求解、图像结合三大核心考点，依据高考评价体系分析各考点权重，归纳直线运动、圆周运动等常考题型，体现备考针对性与实用性。 课件亮点在于高考真题训练与应试技巧指导，以2023广东卷改编题等真题为载体，通过“两状态一过程”解题流程培养科学思维，结合典题解析变力做功、F-x图像等考点突破方法，提升学生能量观念与解题能力，助力教师精准教学，高效冲刺高考。

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 考点二　应用动能定理求变力做功 目 录 索 引 考点三　动能定理与图像的结合 考点一　动能定理的理解和基本应用 强基础•教考衔接 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 二、动能定理　 要明确所有力做功的正负,所有力做功的代数和 　　　　　　　　　 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。 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 √ × √ √ 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 考向一　动能定理的理解 典题1 (多选)(2026山东日照一中高三月考)关于动能定理,下列说法正确的是(　　) A.在某过程中,外力做的总功等于各个力单独做功的绝对值之和 B.动能定理既适用于直线运动,又适用于曲线运动 C.只要有力对物体做功,物体的动能就一定改变 D.动能定理既适用于恒力做功,又适用于变力做功 BD 解析 在某过程中,外力做的总功等于各个力单独做功的代数和,故A错误;动能定理既适用于直线运动,又适用于曲线运动,故B正确;有力对物体做功,但如果合力对物体做功为0,则物体的动能保持不变,故C错误;动能定理既适用于恒力做功,又适用于变力做功,故D正确。 考向二　动能定理在直线运动中的应用 典题2 (2026山西吕梁检测)如图所示,人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。某次打夯过程简化为如图所示模型:两人同时通过绳子对重物各施加一个大小为320 N、方向与竖直方向成37°的恒力,使重物离开水平地面40 cm后即停止施力,最后重物自由下落把地面砸深4 cm。已知重物的质量为40 kg,重力加速度g取10 m/s2, sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,忽略空气阻力,求: (1)两人对绳子的合力大小; (2)重物刚落地时的速度大小; (3)地面对重物的平均阻力。 答案 (1)512 N　(2)3.2 m/s　(3)5 520 N,方向竖直向上 解析 (1)根据力的合成可知两人对绳子的合力为F合=2Fcos 37°=512 N。 (2)两人通过绳子对重物做功为W=F合h1=204.8 J 根据动能定理有W=mv2-0 解得重物刚落地时速度大小为v=3.2 m/s。 (3)解法一(全过程法):对重物先上升后下降的全过程,由动能定理有F合h1+mgh2-Ffh2=0-0 解得地面对重物的平均阻力为Ff=5 520 N,方向竖直向上。 解法二(分段法):对重物着地过程,由动能定理有mgh2-Ffh2=0-mv2 解得地面对重物的平均阻力为Ff=5 520 N,方向竖直向上。 考向三　动能定理在圆周运动中的应用 典题3 (2025广西柳州一模)北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台局部示意图如图所示。运动员从a处由静止自由滑下,到b处起跳,c点为a、b之间的最低点,其所在圆弧雪道的半径为r,a、c两处的高度差h=2r,运动员可视为质点,忽略一切阻力。则运动员经过c点时对滑雪板的压力为自身所受重力的(　　) A.2倍 B.4倍 C.5倍 D.8倍 C 解析 从a点到c点过程,根据动能定理可得mgh=,在c点,根据牛顿第二定律可得FN-mg=m,又h=2r,联立解得FN=5mg,根据牛顿第三定律可知,运动员经过c点时对滑雪板的压力为自身所受重力的5倍。故选C。 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。 典题4 (2026河北名校联考)如图所示,一异形漏斗的母线OA与竖直方向的夹角为30°,母线AB与竖直方向的夹角为45°。将质量为m的光滑小球放在漏斗中,小球先在半径为r的1轨道上做匀速圆周运动,之后通过晃动漏斗让小球在半径为3r的2轨道上做匀速圆周运动,晃动漏斗前后O点位置没有发生变化。已知lOA=4r,重力加速度为g。在晃动漏斗的过程中漏斗对小球做功为(　　) A.mgr B.(5+)mgr C.mgr D.(5-)mgr A 解析 小球在1轨道上做匀速圆周运动时,对小球受力分析有tan 30°=,由小球所受支持力的分力提供向心力有Fn1=m,解得Ek1=mgr,小球离O点竖直方向的距离d1=r。小球在2轨道上做匀速圆周运动时,对小球受力分析有tan 45°=,由小球所受支持力的分力提供向心力有Fn2=m,解得Ek2=mgr,小球离O点竖直方向的距离d2=lOAcos 30°+=(2+1)r,在晃动漏斗过程中由动能定理有W-mg(d2-d1)=Ek2-Ek1,解得W=mgr,故选A。 考点三　动能定理与图像的结合 研考点•精准突破 1.常与动能定理相结合的五类图像 2.动能定理与图像综合问题的求解步骤 考向一　动能定理与F-x图像综合 典题5 (2025安徽安庆期中)质量为m=2 kg的物体在向右的水平拉力F的作用下由静止开始沿粗糙水平桌面滑动如图甲所示,力F的大小随物体运动位移x的变化如图乙所示。已知物体与地面间的动摩擦因数μ=0.1,重力加速度g取10 m/s2,则物体运动到x=5 m时的速度为(　　) A.0 B. m/s C.2 m/s D. m/s D 解析 F-x图像表示力做的功,由图像可知0到5 m内拉力做功W= J=40 J,则物体运动到x=5 m时,由动能定理有W-Ffx=mv2,其中Ff=μmg,联立解得v= m/s,故选D。 考向二　动能定理与Ek-x图像综合 典题6 [一题多变](2025四川南充月考)如图甲所示,一可视为质点的物块从足够长的固定斜面底端以动能E1沿斜面向上运动,斜面倾角为θ。当物块重新滑回斜面底端时动能为E2,运动过程中,物块动能Ek与其到斜面底端的距离d之间的关系如图乙所示。忽略空气阻力,则该物块与斜面间的动摩擦因数为(　　) A.tan θ B.tan θ C.tan θ D.tan θ C 解析 方法一:对物块上滑过程和下滑过程分别根据动能定理得-mgdsin θ-μmgcos θ·d=0-E1,mgdsin θ-μmgcos θ·d=E2-0,两式联立求得μ=tan θ,故选C。 方法二:根据Ek-x图像的斜率表示物块受到的合力,则上滑过程中mgsin θ +μmgcos θ=,下滑过程中mgsin θ-μmgcos θ=,两式联立求得μ=tan θ,故选C。 提示 将动摩擦因数代入两个式子可知不能求出m和d。 $