专题六 第二课时 动能定理的应用-【零起点考大学】2027年高考物理高效备考方案

零起点考大学 物 理 1 专题六 功和能 第二课时 动能定理及其应用 2 动能定理及其应用 动能定理的内容 一 动能定理与图像结合 二 1.动能 含义：物体由于运动而具有的能量，用符号Ek表示。 定义式： ，v为瞬时速度。 单位：焦耳，简称焦，符号J。1 J=1 N·m 理解：①动能是状态量，当物体的运动状态一定，其动能就有确定的值，与物体是否受力无关； ②动能是标量，且动能恒为正值，动能与物体的速度方向无关。一个物体，不论其速度的方向如何，只要速度的大小相等，该物体具有的动能就相等。 考点2：动能定理及其应用 动能定理的内容 考点2：动能定理及其应用 2.动能定理的内容 （1）内容： 力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。 表达式为 （2）使用条件： ①动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动。 ②动能定理既适用于恒力做功，也适用于变力做功。 ③力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以分阶段作用。 考点2：动能定理及其应用 （1）图像所围“面积”和图像斜率的含义： 动能定理与图像结合 考点2：动能定理及其应用 （2）解决图像问题的基本步骤： ①观察题目给出的图像，弄清纵坐标、横坐标所对应的物理量及图线所表示的物理意义。 ②根据物理规律推导出纵坐标与横坐标所对应的物理量间的函数关系式。 ③将推导出的物理规律与数学上与之相对应的标准函数关系式相对比，找出图线的斜率、截距、图线的交点、图与坐标轴围成的面积等所表示的物理意义，分析解答问题，或者利用函数图线上的特定值代入函数关系式求物理量。 1.（2024安徽卷）某同学参加户外拓展活动，遵照安全规范，坐在滑板上，从高为h的粗糙斜坡顶端由静止下滑，至底端时速度为v。已知人与滑板的总质量为m，可视为质点。重力加速度大小为g，不计空气阻力，则此过程中人与滑板克服摩擦力做的功为（ ） A.mgh B.mv2 C.mgh+mv2 D.mgh-mv2 【解析】人在下滑的过程中，由动能定理可得mgh-Wf=mv2-0，故此过程中人与滑板克服摩擦力做的功为Wf=mgh-mv2，故选D。 即学即练 D 2.（2024新课标卷）福建舰是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。借助配重小车可以进行弹射测试，测试时配重小车被弹射器从甲板上水平弹出后，落到海面上。调整弹射装置，使小车水平离开甲板时的动能变为调整前的4倍。忽略空气阻力，则小车在海面上的落点与其离开甲板处的水平距离为调整前的（ ） A.0.25 B.0.5 C.2倍 D.4倍 【解析】动能表达式为Ek=mv22，由题意可知小车水平离开甲板时的动能变为调整前的4倍，则离开甲板时速度变为调整前的2倍；小车离开甲板后做平抛运动，从离开甲板到到达海面上时间不变，根据x=vt，可知小车在海面上的落点与其离开甲板处的水平距离为调整前的2倍。故选C。 即学即练 C 3.(2026 黑吉辽蒙卷)如图(a)所示，水平面上一质量为m的物块在拉力F作用下，以初速度v0由原点O出发，沿x轴依次经过M、N、Q 三点。已知 ===x0，物块与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，v0 = ，F随位置x的变化如图(b)所示。设物块经过N、Q两点时F的瞬时功率分别为PN 、PQ ，经过OM、MN、NQ段F的平均 功率分别为 、 、 则（ ） A.PN >PQ ， > B.PN<PQ ， > C.PN >PQ ， < D.PN <PQ ， < 即学即练 C 【解析】根据题意,从O到N过程中,由动能定理 · 2x0 - μmg · 2x0 = m -m解得vN =v0 = 2μgx0 ; 从N到Q过程中, 由动能定理有 · x0 - μmgx0 = m - m解得v0 = 。 则有PN=2μmg · =μmgPQ=μmg>PN。 设经过OM、MN、NQ段的时间分别为t1、t2、t3，物块在OM阶段，拉力小于滑动摩擦力，随着拉力的增大，做加速度减小的减速运动，速度由v0减速到vM ；物块在MN阶段，拉力大于滑动摩擦力，随着拉力的增大，做加速度增大的加速运动。物体在O点的加速度大小为a1= = μg，则有a1 = a2, 由对称性可得t1 =t2，物体在NQ阶段做加速度减小的加速运动,则在NQ段的平均速度大于MN段的平均速度,则有t3 <t2，根据F-x图像面积表示做功,再结合图(b) 可知,经过OM、 MN、NQ段F做功分别W1 = μmgx0，W2 =W3 =μmgx0，又有可得。故选C。 $