2022屆高三物理動能定理

第2節(jié)動能定理考點(diǎn)1：對動能定理的理解【例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(

)圖5-2-1切入點(diǎn)：物體和電梯無相對運(yùn)動，可以看成單一物體的系統(tǒng)，動能定理適用．答案：D點(diǎn)評：(1)動能定理中所說的外力，既可以是重力、彈力、摩擦力，也可以是任何其他的力，動能定理中的W是指所有作用在物體上的外力的合力的功．(2)動能定理的表達(dá)式是在物體受恒力作用且做直線運(yùn)動的情況下得出的，但對于外力是變力，物體做曲線運(yùn)動的情況同樣適用．考點(diǎn)2：動能定理的應(yīng)用圖5-2-2切入點(diǎn)：應(yīng)考慮貨物運(yùn)動到B點(diǎn)時的速度與皮帶速度的關(guān)系有多種可能．答案：ABD點(diǎn)評：動能定理的表達(dá)式是在物體受恒力作用且做直線運(yùn)動的情況下得出的，但對于外力是變力，物體做曲線運(yùn)動的情況同樣適用．題型一：應(yīng)用動能定理求變力的功【例3】劍橋大學(xué)物理學(xué)家海倫?杰爾斯基研究了各種自行車特技的物理學(xué)原理，并通過計算機(jī)模擬技術(shù)探尋特技動作的極限，設(shè)計了一個令人驚嘆不已的高難度動作——“愛因斯坦空翻”，并在倫敦科學(xué)博物館由自行車特技運(yùn)動員(18歲的布萊士)成功完成．“愛因斯坦空翻”簡化模型如圖5-2-3所示，質(zhì)量為m的自行車運(yùn)動員從B點(diǎn)由靜止出發(fā)，經(jīng)BC圓弧，從C點(diǎn)豎直沖出，完成空翻，完成空翻的時間為t.由B到C的過程中，克服摩擦力做功為W，空氣阻力忽略不計，重力加速度為g，試求：自行車運(yùn)動員從B到C至少做多少功？圖5-2-3點(diǎn)評：(1)分析物體受力情況，確定恒力和變力．(2)找出其中恒力的功及變力的功．(3)分析物體初末狀態(tài)，運(yùn)用動能定理求解．題型二：動能定理在多過程問題中的應(yīng)用【例4】物體從高出地面H處，由靜止自由下落，如圖5-2-4所示，不考慮空氣阻力，落至地面進(jìn)入沙坑深h處停止，求物體在沙坑中受到的平均阻力是其重力的多少倍？圖5-2-4點(diǎn)評：對于多過程應(yīng)用動能定理問題

(1)有些力在物體運(yùn)動全過程中，不是始終存在的，導(dǎo)致物體的運(yùn)動包含幾個物理過程，物體運(yùn)動狀態(tài)、受力情況均發(fā)生變化，因而在考慮外力做功時，必須根據(jù)不同情況，分別對待．

(2)若物體運(yùn)動過程中包含幾個不同的物理過程，解題時，可以分段考慮，也可視為一個整體過程，應(yīng)用動能定理求解．

(3)對過程運(yùn)用“整體法”或“隔離法”并不影響解題結(jié)果，要看研究問題的方便而定．1.(2010?上海)如圖5-2-5為質(zhì)量相等的兩個質(zhì)點(diǎn)A、B在同一直線上運(yùn)動的v-t圖象，由圖可知()A．在t1時刻兩個質(zhì)點(diǎn)在同一位置B．在t1時刻兩個質(zhì)點(diǎn)速度相等C．在0～t1時間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)B比質(zhì)點(diǎn)A位移大D．在0～t1時間內(nèi)合外力對兩個質(zhì)點(diǎn)做功相等BCD圖5-2-5【解析】首先，B正確；根據(jù)位移由v-t圖象中面積表示，在0～t1時間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)B比質(zhì)點(diǎn)A位移大，C正確而A錯誤；根據(jù)動能定理，合外力對質(zhì)點(diǎn)做功等于動能的變化，D正確．本題選BCD.2.(2010?安徽卷)伽利略曾設(shè)計如圖5-2-6所示的一個實驗，將擺球拉至M點(diǎn)放開，擺球會達(dá)到同一水平高度上的N點(diǎn)．如果在E或F處釘上釘子，擺球?qū)⒀夭煌膱A弧達(dá)到同一高度的對應(yīng)點(diǎn)；反過來，如果讓擺球從這些點(diǎn)下落，它同樣會達(dá)到原水平高度上的M點(diǎn)．這個實驗可以說明，物體由靜止開始沿不同傾角的光滑斜面(或弧線)下滑時，其末速度的大小(

)圖5-2-6A．只與斜面的傾角有關(guān)B．只與斜面的長度有關(guān)C．只與下滑的高度有關(guān)D．只與物體的質(zhì)量有關(guān)答案：C【解析】伽利略的理想斜面和擺球?qū)嶒?，斜面上的小球和擺線上的小球好像“記得”起自己的起始高度，實質(zhì)是動能與勢能的轉(zhuǎn)化過程中，機(jī)械能不變．物體由靜止開始沿不同傾角的光滑斜面(或弧線)下滑時，高度越高，初始的勢能越大，轉(zhuǎn)化后的末動能也就越大，速度越大．選項C正確．3.(2010?江蘇)如圖5-2-7所示，平直木板AB傾斜放置，板上的P點(diǎn)距A端較近，小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)由A到B逐漸減小，先讓物塊從A由靜止開始滑到B，然后將A著地，抬高B，使木板的傾角與前一過程相同，再讓物塊從B由靜止開始滑到A.上述兩過程相比較，下列說法中一定正確的是()圖5-2-7A．物塊經(jīng)過P點(diǎn)的動能，后一過程較小B．物塊從頂端滑到P點(diǎn)的過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量，前一過程較少C．物塊滑到底端的速度，前一過程較大D．物塊從頂端滑到底端的時間，前一過程較長答案：D4.(2011?上海崇明期末)質(zhì)量為m的小球，從離地面H高處從靜止開始釋放，落到地面后繼續(xù)陷入泥中h深度而停止，設(shè)小球受到空氣阻力為f，則下列說法正確的是()A．小球落地時動能等于mgHB．小球陷入泥中的過程中克服泥土阻力所做的功小于剛落到地面時的動能C．整個過程中小球克服阻力做的功等于mg(H+h)D．小球在泥土中受到的平均阻力為mg(1+H/h)C5.如圖5-2-8所示，人拉著繩子的一端由滑輪正下方的A點(diǎn)以速度v0勻速地移到B點(diǎn)，已知滑輪高度為h，A、B之間的水平距離為l，物體質(zhì)量為m.求：人對物體所做的功．圖5-2-86.某日有霧的清晨，一艘質(zhì)量為m=500t的輪船，從某碼頭由靜止起航做直線運(yùn)動，并保持發(fā)動機(jī)的輸出功率等于額定功率不變，經(jīng)t0=10min后，達(dá)到最大行駛速度vm=20m/s，霧也恰好散開，此時船長突然發(fā)現(xiàn)航線正前方s=480m處，有一只拖網(wǎng)漁船以v=5m/s的速度沿垂直航線方向勻速運(yùn)動，且此時漁船船頭恰好位于輪船的航線上，輪船船長立即下令采取制動措施，附加了恒定的制動力F=1.0×105N，結(jié)果漁船的拖網(wǎng)越過輪船