高三物理課件動能和動能定理復(fù)習(xí)

第二節(jié)動能動能定理第二節(jié)動能動能定理基礎(chǔ)知識梳理運(yùn)動mv2標(biāo)焦耳基礎(chǔ)知識梳理運(yùn)動mv2標(biāo)焦耳基礎(chǔ)知識梳理二、動能定理1．內(nèi)容：力在某個過程中對物體所做的功，等于物體在這個過程中動能的

．2．表達(dá)式：W＝Ek2－Ek1＝

.3．物理意義：動能定理指出了外力對物體所做的總功與物體

之間的關(guān)系，即合力的功是物體

的量度．變化動能變化動能變化基礎(chǔ)知識梳理二、動能定理變化動能變化動能變化基礎(chǔ)知識梳理動能具有相對性，其數(shù)值與參考系的選取有關(guān)，一般取地面為參考系．名師點(diǎn)拔基礎(chǔ)知識梳理動能具有相對性，其數(shù)值與參考系的選取有關(guān)，一般取課堂互動講練一、對動能定理的理解1．位移和速度：必須是相對于同一個參考系的，一般以地面為參考系．2．動能定理適用范圍：直線運(yùn)動、曲線運(yùn)動、恒力做功、變力做功、同時做功、分段做功各種情況均適用．課堂互動講練一、對動能定理的理解課堂互動講練3．動能定理既適用于一個持續(xù)的過程，也適用于幾個分段過程的全過程．4．動能定理公式中等號的意義等號表明合力做的功與物體動能的變化有以下三個關(guān)系：(1)數(shù)量相等．即通過計算物體動能的變化，求合力的功，進(jìn)而求得某一力的功．(2)因果關(guān)系：合外力的功是引起物體動能變化的原因．(3)單位相同，國際單位都是焦耳．課堂互動講練3．動能定理既適用于一個持續(xù)的過程，也適用于幾個課堂互動講練1．如圖5－2－1所示，電梯質(zhì)量為M，地板上放置一質(zhì)量為m的物體．鋼索拉電梯由靜止開始向上加速運(yùn)動，當(dāng)上升高度為H時，速度達(dá)到v，則(

)即時應(yīng)用圖5－2－1課堂互動講練1．如圖5－2－1所示，電梯質(zhì)量為M，地板上放置課堂互動講練A．地板對物體的支持力做的功等于mv2B．地板對物體的支持力做的功等于mgHC．鋼索的拉力做的功等于Mv2＋MgHD．合力對電梯M做的功等于Mv2課堂互動講練A．地板對物體的支持力做的功等于mv2課堂互動講練解析：選D.對物體m用動能定理：WFN－mgH＝mv2，故WFN＝mgH＋mv2，A、B均錯；鋼索拉力做的功WF拉＝(M＋m)gH＋(M＋m)v2，故C錯誤；由動能定理知，合力對電梯M做的功應(yīng)等于電梯動能的變化Mv2，故D正確．課堂互動講練解析：選D.對物體m用動能定理：WFN－mgH＝課堂互動講練二、動能定理的應(yīng)用1．運(yùn)用動能定理須注意的問題(1)應(yīng)用動能定理解題時，在分析過程的基礎(chǔ)上無需深究物體運(yùn)動過程中狀態(tài)變化的細(xì)節(jié)，只需考慮整個過程的功及過程始末的動能．課堂互動講練二、動能定理的應(yīng)用課堂互動講練(2)若過程包含了幾個運(yùn)動性質(zhì)不同的分過程，既可分段考慮，也可整個過程考慮．但求功時，有些力不是全過程都作用的，必須根據(jù)不同的情況分別對待求出總功，計算時要把各力的功連同符號(正負(fù))一同代入公式．課堂互動講練(2)若過程包含了幾個運(yùn)動性質(zhì)不同的分過程，既可課堂互動講練2．解題步驟(1)選取研究對象，明確它的運(yùn)動過程．(2)分析研究對象的受力情況和各個力的做功情況，然后求各個外力做功的代數(shù)和．(3)明確物體在過程始末狀態(tài)的動能Ek1和Ek2.(4)列出動能定理的方程W合＝Ek2－Ek1及其他必要的解題方程，進(jìn)行求解．課堂互動講練2．解題步驟課堂互動講練1．在研究某一物體受到力的持續(xù)作用而發(fā)生狀態(tài)改變時，如涉及位移和速度而不涉及時間時應(yīng)首先考慮應(yīng)用動能定理，而后考慮牛頓定律、運(yùn)動學(xué)公式，如涉及加速度時，先考慮牛頓第二定律．特別提醒課堂互動講練1．在研究某一物體受到力的持續(xù)作用而發(fā)生狀態(tài)改變課堂互動講練2．用動能定理解題，關(guān)鍵是對研究對象進(jìn)行準(zhǔn)確的受力分析及運(yùn)動過程分析，并畫出物體運(yùn)動過程的草圖，讓草圖幫助我們理解物理過程和各量關(guān)系，有些力在物體運(yùn)動全過程中不是始終存在的，在計算外力做功時更應(yīng)引起注意．特別提醒課堂互動講練2．用動能定理解題，關(guān)鍵是對研究對象進(jìn)行準(zhǔn)確的受課堂互動講練2．如圖5－2－2所示，一質(zhì)量為2kg的鉛球從離地面2m高處自由下落，陷入沙坑2cm深處，求沙子對鉛球的平均阻力．(g取10m/s2)即時應(yīng)用圖5－2－2課堂互動講練2．如圖5－2－2所示，一質(zhì)量為2kg的鉛球從課堂互動講練解析：法一：小球的運(yùn)動分為自由下落和陷入沙坑減速運(yùn)動兩個過程，根據(jù)動能定理，分段列式．設(shè)鉛球自由下落到沙面時的速度為v，則課堂互動講練解析：法一：小球的運(yùn)動分為自由下落和陷入沙坑減速課堂互動講練課堂互動講練課堂互動講練法二：全程列式．全過程中重力做功mg(H＋h)，進(jìn)入沙中阻力做功－Fh，全程來看動能變化為零，則由W＝Ek2－Ek1得g(H＋h)－Fh＝0＝2020N.答案：2020N課堂互動講練法二：全程列式．全過程中重力做功mg(H＋h)，高頻考點(diǎn)例析用汽車從井下提重物，重物質(zhì)量為m，定滑輪高為H，如圖5－2－3所示，已知汽車由A點(diǎn)靜止開始運(yùn)動至B點(diǎn)時的速度為v，此時輕繩與豎直方向夾角為θ.這一過程中輕繩的拉力做功多大？題型一應(yīng)用動能定理求變力的功例1圖5－2－3高頻考點(diǎn)例析用汽車從井下提重物，重物質(zhì)量為m，定滑輪高為H，高頻考點(diǎn)例析【思路點(diǎn)撥】在運(yùn)動過程中繩的拉力是變力，只能利用動能定理分析求解，結(jié)合運(yùn)動的合成與分解，求出末速度，即可求解．高頻考點(diǎn)例析【思路點(diǎn)撥】在運(yùn)動過程中繩的拉力是變力，只能利高頻考點(diǎn)例析【解析】繩對重物的拉力為變力，應(yīng)用動能定理列方程．以重物為研究對象：WFT－mgh＝mvm2①由圖所示，重物的末速度vm與汽車在B點(diǎn)的速度v沿繩方向的分速度相同，則vm＝vsinθ②高頻考點(diǎn)例析【解析】繩對重物的拉力為變力，應(yīng)用動能定理列方高頻考點(diǎn)例析高頻考點(diǎn)例析高頻考點(diǎn)例析【方法技巧】此題是變力做功問題，關(guān)鍵是利用速度的分解由汽車的速度求出物體的速度，然后利用動能定理求拉力做的功．高頻考點(diǎn)例析【方法技巧】此題是變力做功問題，關(guān)鍵是利用速度高頻考點(diǎn)例析1．如圖5－2－4所示，質(zhì)量為m＝2kg的小球，從半徑R＝0.5m的半圓形槽的邊緣A點(diǎn)沿內(nèi)表面開始下滑，到達(dá)最低點(diǎn)B的速度v＝2m/s.求在弧AB段阻力對物體所做的功WFf.(g取10m/s2)變式訓(xùn)練圖5－2－4高頻考點(diǎn)例析1．如圖5－2－4所示，質(zhì)量為m＝2kg的小球高頻考點(diǎn)例析解析：小球由A到B的過程中，圓形槽對小球的支持力不做功，只有阻力、重力對小球做功，由動能定理可得：WG＋WFf＝mv2－0，WG＝mgR所以WFf＝mv2－mgR＝－6J.答案：－6J高頻考點(diǎn)例析解析：小球由A到B的過程中，圓形槽對小球的支持力高頻考點(diǎn)例析如圖5－2－5所示，AB與CD為兩個對稱斜面，斜面的傾角為θ，其上部足夠長，下部分別與一個光滑的圓弧面的兩端相切，圓弧圓心角為120°，半徑R為2.0m，一個物體在離弧底E高度為h＝3.0m處，以題型二應(yīng)用動能定理處理復(fù)雜過程問題例2圖5－2－5高頻考點(diǎn)例析如圖5－2－5所示，AB與CD為兩個對稱斜面，斜高頻考點(diǎn)例析初速度4.0m/s沿斜面運(yùn)動，若物體與兩斜面的動摩擦因數(shù)為0.02，求物體在兩斜面上(不包括圓弧部分)一共能走的路程是多少？(g取10m/s2)．高頻考點(diǎn)例析初速度4.0m/s沿斜面運(yùn)動，若物體與兩斜面的高頻考點(diǎn)例析【解析】斜面的傾角θ＝60°，由于物體在斜面上所受到的滑動摩擦力小于重力沿斜面的分力(μmgcos60°<mgsin60°)，所以物體不能停留在斜面上，物體在斜面上滑動時，由于摩擦力做負(fù)功，使物體的機(jī)械能逐漸減小，物體滑到斜面上的高度逐漸降低，直到物體再也滑不到斜面上為止，最終物體將在B、C間往復(fù)運(yùn)動．設(shè)物體在斜面上運(yùn)動的總路程為s，則摩擦力所做的總功為－μmgscos60°，末狀態(tài)選為B(或C)，此時物體速度為零．對全過程由動能定理得高頻考點(diǎn)例析【解析】斜面的傾角θ＝60°，由于物體在斜面上高頻考點(diǎn)例析高頻考點(diǎn)例析高頻考點(diǎn)例析【答案】

280m【規(guī)律總結(jié)】解此題應(yīng)注意重力為恒力，做功只與始末位置高度差有關(guān)，而滑動摩擦力做功與路程有關(guān)的特點(diǎn)，全程應(yīng)用動能定理求解．高頻考點(diǎn)例析【答案】280m高頻考點(diǎn)例析2．如圖5－2－6所示，ABCD是一個盆式容器，盆內(nèi)側(cè)壁與盆底BC的連接處都是一段與BC相切的圓弧，BC為水平的，其距離d＝0.50m．盆邊緣的高度為h＝0.30m．在A處放一個質(zhì)量為m的小物塊并讓其從靜止變式訓(xùn)練圖5－2－6高頻考點(diǎn)例析2．如圖5－2－6所示，ABCD是一個盆式容器，高頻考點(diǎn)例析出發(fā)下滑．已知盆內(nèi)側(cè)壁是光滑的，而盆底BC面與小物塊間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.10.小物塊在盆內(nèi)來回滑動，最后停下來，則停下的位置到B的距離為(

)A．0.50m

B．0.25mC．0.10m

D．0高頻考點(diǎn)例析出發(fā)下滑．已知盆內(nèi)側(cè)壁是光滑的，而盆底BC面與小高頻考點(diǎn)例析解析：選D.設(shè)小物塊在水平部分通過的路程為s，據(jù)動能定理：W＝Ek－Ek0得：mgh－μmgs＝0，高頻考點(diǎn)例析解析：選D.設(shè)小物塊在水平部分通過的路程為s，隨堂達(dá)標(biāo)自測點(diǎn)擊進(jìn)入隨堂達(dá)標(biāo)自測點(diǎn)擊進(jìn)入課時活頁訓(xùn)練點(diǎn)擊進(jìn)入課時活頁訓(xùn)練點(diǎn)擊進(jìn)入第二節(jié)動能動能定理第二節(jié)動能動能定理基礎(chǔ)知識梳理運(yùn)動mv2標(biāo)焦耳基礎(chǔ)知識梳理運(yùn)動mv2標(biāo)焦耳基礎(chǔ)知識梳理二、動能定理1．內(nèi)容：力在某個過程中對物體所做的功，等于物體在這個過程中動能的

．2．表達(dá)式：W＝Ek2－Ek1＝

.3．物理意義：動能定理指出了外力對物體所做的總功與物體

之間的關(guān)系，即合力的功是物體

的量度．變化動能變化動能變化基礎(chǔ)知識梳理二、動能定理變化動能變化動能變化基礎(chǔ)知識梳理動能具有相對性，其數(shù)值與參考系的選取有關(guān)，一般取地面為參考系．名師點(diǎn)拔基礎(chǔ)知識梳理動能具有相對性，其數(shù)值與參考系的選取有關(guān)，一般取課堂互動講練一、對動能定理的理解1．位移和速度：必須是相對于同一個參考系的，一般以地面為參考系．2．動能定理適用范圍：直線運(yùn)動、曲線運(yùn)動、恒力做功、變力做功、同時做功、分段做功各種情況均適用．課堂互動講練一、對動能定理的理解課堂互動講練3．動能定理既適用于一個持續(xù)的過程，也適用于幾個分段過程的全過程．4．動能定理公式中等號的意義等號表明合力做的功與物體動能的變化有以下三個關(guān)系：(1)數(shù)量相等．即通過計算物體動能的變化，求合力的功，進(jìn)而求得某一力的功．(2)因果關(guān)系：合外力的功是引起物體動能變化的原因．(3)單位相同，國際單位都是焦耳．課堂互動講練3．動能定理既適用于一個持續(xù)的過程，也適用于幾個課堂互動講練1．如圖5－2－1所示，電梯質(zhì)量為M，地板上放置一質(zhì)量為m的物體．鋼索拉電梯由靜止開始向上加速運(yùn)動，當(dāng)上升高度為H時，速度達(dá)到v，則(

)即時應(yīng)用圖5－2－1課堂互動講練1．如圖5－2－1所示，電梯質(zhì)量為M，地板上放置課堂互動講練A．地板對物體的支持力做的功等于mv2B．地板對物體的支持力做的功等于mgHC．鋼索的拉力做的功等于Mv2＋MgHD．合力對電梯M做的功等于Mv2課堂互動講練A．地板對物體的支持力做的功等于mv2課堂互動講練解析：選D.對物體m用動能定理：WFN－mgH＝mv2，故WFN＝mgH＋mv2，A、B均錯；鋼索拉力做的功WF拉＝(M＋m)gH＋(M＋m)v2，故C錯誤；由動能定理知，合力對電梯M做的功應(yīng)等于電梯動能的變化Mv2，故D正確．課堂互動講練解析：選D.對物體m用動能定理：WFN－mgH＝課堂互動講練二、動能定理的應(yīng)用1．運(yùn)用動能定理須注意的問題(1)應(yīng)用動能定理解題時，在分析過程的基礎(chǔ)上無需深究物體運(yùn)動過程中狀態(tài)變化的細(xì)節(jié)，只需考慮整個過程的功及過程始末的動能．課堂互動講練二、動能定理的應(yīng)用課堂互動講練(2)若過程包含了幾個運(yùn)動性質(zhì)不同的分過程，既可分段考慮，也可整個過程考慮．但求功時，有些力不是全過程都作用的，必須根據(jù)不同的情況分別對待求出總功，計算時要把各力的功連同符號(正負(fù))一同代入公式．課堂互動講練(2)若過程包含了幾個運(yùn)動性質(zhì)不同的分過程，既可課堂互動講練2．解題步驟(1)選取研究對象，明確它的運(yùn)動過程．(2)分析研究對象的受力情況和各個力的做功情況，然后求各個外力做功的代數(shù)和．(3)明確物體在過程始末狀態(tài)的動能Ek1和Ek2.(4)列出動能定理的方程W合＝Ek2－Ek1及其他必要的解題方程，進(jìn)行求解．課堂互動講練2．解題步驟課堂互動講練1．在研究某一物體受到力的持續(xù)作用而發(fā)生狀態(tài)改變時，如涉及位移和速度而不涉及時間時應(yīng)首先考慮應(yīng)用動能定理，而后考慮牛頓定律、運(yùn)動學(xué)公式，如涉及加速度時，先考慮牛頓第二定律．特別提醒課堂互動講練1．在研究某一物體受到力的持續(xù)作用而發(fā)生狀態(tài)改變課堂互動講練2．用動能定理解題，關(guān)鍵是對研究對象進(jìn)行準(zhǔn)確的受力分析及運(yùn)動過程分析，并畫出物體運(yùn)動過程的草圖，讓草圖幫助我們理解物理過程和各量關(guān)系，有些力在物體運(yùn)動全過程中不是始終存在的，在計算外力做功時更應(yīng)引起注意．特別提醒課堂互動講練2．用動能定理解題，關(guān)鍵是對研究對象進(jìn)行準(zhǔn)確的受課堂互動講練2．如圖5－2－2所示，一質(zhì)量為2kg的鉛球從離地面2m高處自由下落，陷入沙坑2cm深處，求沙子對鉛球的平均阻力．(g取10m/s2)即時應(yīng)用圖5－2－2課堂互動講練2．如圖5－2－2所示，一質(zhì)量為2kg的鉛球從課堂互動講練解析：法一：小球的運(yùn)動分為自由下落和陷入沙坑減速運(yùn)動兩個過程，根據(jù)動能定理，分段列式．設(shè)鉛球自由下落到沙面時的速度為v，則課堂互動講練解析：法一：小球的運(yùn)動分為自由下落和陷入沙坑減速課堂互動講練課堂互動講練課堂互動講練法二：全程列式．全過程中重力做功mg(H＋h)，進(jìn)入沙中阻力做功－Fh，全程來看動能變化為零，則由W＝Ek2－Ek1得g(H＋h)－Fh＝0＝2020N.答案：2020N課堂互動講練法二：全程列式．全過程中重力做功mg(H＋h)，高頻考點(diǎn)例析用汽車從井下提重物，重物質(zhì)量為m，定滑輪高為H，如圖5－2－3所示，已知汽車由A點(diǎn)靜止開始運(yùn)動至B點(diǎn)時的速度為v，此時輕繩與豎直方向夾角為θ.這一過程中輕繩的拉力做功多大？題型一應(yīng)用動能定理求變力的功例1圖5－2－3高頻考點(diǎn)例析用汽車從井下提重物，重物質(zhì)量為m，定滑輪高為H，高頻考點(diǎn)例析【思路點(diǎn)撥】在運(yùn)動過程中繩的拉力是變力，只能利用動能定理分析求解，結(jié)合運(yùn)動的合成與分解，求出末速度，即可求解．高頻考點(diǎn)例析【思路點(diǎn)撥】在運(yùn)動過程中繩的拉力是變力，只能利高頻考點(diǎn)例析【解析】繩對重物的拉力為變力，應(yīng)用動能定理列方程．以重物為研究對象：WFT－mgh＝mvm2①由圖所示，重物的末速度vm與汽車在B點(diǎn)的速度v沿繩方向的分速度相同，則vm＝vsinθ②高頻考點(diǎn)例析【解析】繩對重物的拉力為變力，應(yīng)用動能定理列方高頻考點(diǎn)例析高頻考點(diǎn)例析高頻考點(diǎn)例析【方法技巧】此題是變力做功問題，關(guān)鍵是利用速度的分解由汽車的速度求出物體的速度，然后利用動能定理求拉力做的功．高頻考點(diǎn)例析【方法技巧】此題是變力做功問題，關(guān)鍵是利用速度高頻考點(diǎn)例析1．如圖5－2－4所示，質(zhì)量為m＝2kg的小球，從半徑R＝0.5m的半圓形槽的邊緣A點(diǎn)沿內(nèi)表面開始下滑，到達(dá)最低點(diǎn)B的速度v＝2m/s.求在弧AB段阻力對物體所做的功WFf.(g取10m/s2)變式訓(xùn)練圖5－2－4高頻考點(diǎn)例析1．如圖5－2－4所示，質(zhì)量為m＝2kg的小球高頻考點(diǎn)例析解析：小球由A到B的過程中，圓形槽對小球的支持力不做功，只有阻力、重力對小球做功，由動能定理可得：WG＋WFf＝mv2－0，WG＝mgR所以WFf＝mv2－mgR＝－6J.答案：－6J高頻考點(diǎn)例析解析：小球由A到B的過程中，圓形槽對小球的支持力高頻考點(diǎn)例析如圖5－2－5所示，AB與CD為兩個對稱斜面，斜面的傾角為θ，其上部足夠長，下部分別與一個光滑的圓弧面的兩端相切，圓弧圓心角為120°，半徑R為2.0m，一個物體在離弧底E高度為h＝3.0m處，以題型二應(yīng)用動能定理處理復(fù)雜過程問題例2圖5－2－5高頻考點(diǎn)例析如圖5－2－5所示，AB與CD為兩個對稱斜面，斜高頻考點(diǎn)例析初速度4.0m/s沿斜面運(yùn)動，若物體與兩斜面的動摩擦因數(shù)為0.02，求物體在兩斜面上(不包括圓弧部分)一共能走的路程是多少？(g取10m/s2)．高頻考點(diǎn)例析初速度4.0m/s沿斜面運(yùn)動，若物體與兩斜面的高頻考點(diǎn)例析【解析】斜面的傾角θ＝60°，由于物體在斜面上所受