第20講 動能定理的理解及應用（課件）2025年高考物理一輪復習講練測（新教材新高考）

教師：XXX2025年高考一輪復習講練測新教材新高考新教材新高考第20講

動能定理的理解及應用

01考情透視目標導航02知識導圖思維引航03考點探究考法突破04真題練習命題洞見目錄contents01考情透視目標導航考情分析復習目標目標1.理解動能、動能定理，會用動能定理解決一些基本問題。目標2.能利用動能定理求變力做的功。目標3.掌握解決動能定理與圖像結合的問題的方法。2024?全國·高考物理試題2024?福建·高考物理試題2024?安徽·高考物理試題2024?全國·新課標高考物理試題2024?廣東·高考物理試題考情分析考情分析動能定理的理解和基本應用考點1

應用動能定理求變力的功考點2

動能定理與圖像結合的問題考點3考航導點考點4動能定理在多過程問題中的應用02知識導圖思維引航思維導航動能定理及其應用動能定理的理解和基本應用動能定理與圖像結合的問題應用動能定理求變力的功應用動能定理解決多過程問題確定研究對象和研究過程選擇起始位置幾個力？恒力還是變力？明確初、末動能是否做功？正功還是負功？分階段或全過程列動能定理方程求解v-t圖像a-t圖像F-x圖像Ek-x圖像P-t圖像v-t圖線與橫軸圍成的面積表示位移a-t圖線與橫軸圍成的面積表示速度的變化量F-x圖線與橫軸圍成的面積表示功Ek-x圖線與橫軸圍成的斜率表示合外力v-t圖線與橫軸圍成的面積表示功03考點探究考法突破物理觀念是學習的出發(fā)點考點一動能定理的理解和基本應用知識點1

動能(1)定義：物體由于運動而具有的能量叫作動能。

(4)標矢性：動能是標量，動能與速度方向無關。2.動能與動能變化的區(qū)別(1)動能與動能的變化是兩個不同的概念，動能是狀態(tài)量，動能的變化是過程量。

考點一動能定理的理解和基本應用知識點2

動能定理1.動能定理(1)內容：力在一個過程中對物體做的功，等于物體在這個過程中動能的變化。

(3)物理意義：合力的功是物體動能變化的量度。說明：(1)動能定理中的位移和速度必須是相對于同一個參考系的，一般以地面或相對地面靜止的物體為參考系。(2)動能是標量，動能定理是標量式，解題時不能分解動能。3.對動能定理的理解

因果關系合力做功是物體動能變化的原因數(shù)量關系合力的功與動能變化可以等量代換單位關系國際單位都是焦耳(2)動能定理中的“力”指物體受到的所有力，既包括重力、彈力、摩擦力，也包括電場力、磁場力或其他力，功則為合力所做的總功?？键c一動能定理的理解和基本應用3.應用動能定理的注意點(1)動能定理表達式是一個標量式，式中各項均為標量，因此，應用動能定理時不必關注速度的具體方向，也不能在某個方向上列出動能定理的表達式。(2)注意物體所受各力做功的特點，如：重力做功與路徑無關，重點關注始末兩點的高度差，摩擦阻力做功與路徑有關。(3)動能定理中的位移和速度必須是相對于同一個參考系的，一般以地面或相對地面靜止的物體為參考系。(4)動能定理既可解決直線運動問題，也可解決曲線運動問題?？枷?對動能定理的理解由動能定理，重物的重力和支持力的合力做的功等于重物動能增加量電梯所受合力的功等于電梯動能的變化量

CD

考向2動能定理的基本應用

BC

考向2動能定理的基本應用

DA.小物塊恰好能運動到B點

B.小物塊最遠能運動到B點上方的某點C.小物塊只能運動到C點

D.小物塊最遠能運動到B、C兩點之間的某點【應用動能定理解題注意點】

應用動能定理解題應抓住“兩狀態(tài)，一過程”。“兩狀態(tài)”即明確研究對象的始、末狀態(tài)的速度或動能情況，“一過程”即明確研究過程，確定在這一過程中研究對象的受力情況和位置變化或位移信息?？键c二應用動能定理求變力的功

BCD

應用動能定理求變力的功應用動能定理求變力的功

C

考點三動能定理與圖像結合的問題圖像與橫軸所圍“面積”或圖像斜率的含義v-t圖像a-t圖像F-x圖像Ek-x圖像P-t圖像v-t圖線與橫軸圍成的面積表示位移a-t圖線與橫軸圍成的面積表示速度的變化量F-x圖線與橫軸圍成的面積表示功Ek-x圖線與橫軸圍成的斜率表示合外力v-t圖線與橫軸圍成的面積表示功依據(jù)x=vt依據(jù)依據(jù)W=Fx依據(jù)依據(jù)W=Pt考向1動能定理與v?t圖像

C

考向2動能定理與Ek?x圖像

A

考向3動能定理與F?x圖像

D

考向4動能隨位移變化的圖像

A考點四動能定理在多過程問題中的應用知識點1.應用動能定理解決多過程問題的兩種思路①若題目需要求某一中間物理量，應分階段應用動能定理。②物體在多個運動過程中，受到的彈力、摩擦力等力若發(fā)生了變化，力在各個過程中做功情況也不同，不宜全過程應用動能定理，可以研究其中一個或幾個分過程，結合動能定理，各個擊破。(2)全過程(多個過程)應用動能定理當物體運動過程包含幾個不同的物理過程，又不需要研究過程的中間狀態(tài)時，可以把幾個運動過程看作一個整體，巧妙運用動能定理來研究，從而避開每個運動過程的具體細節(jié)，大大減少運算。知識點2.全過程列式時要注意(2)大小恒定的阻力或摩擦力做功的數(shù)值等于力的大小與路程的乘積。(1)重力、彈簧彈力做功取決于物體的初、末位置，與路徑無關。(1)分階段應用動能定理考點四動能定理在多過程問題中的應用知識點3.多過程問題的分析方法(2)對各“銜接點”進行受力分析和運動分析，必要時畫出受力圖和過程示意圖。(3)根據(jù)“子過程”和“銜接點”的模型特點選擇合理的物理規(guī)律列方程。(4)分析“銜接點”速度、加速度等的關聯(lián)，確定各段間的時間關聯(lián)，并列出相關的輔助方程。(5)聯(lián)立方程組，分析求解，對結果進行必要的驗證或討論。(1)將“多過程”分解為許多“子過程”，各“子過程”間由“銜接點”連接。知識點4

動能定理在往復運動問題中的應用1.往復運動問題：在有些問題中物體的運動過程具有重復性、往返性，而在這一過程中，描述運動的物理量多數(shù)是變化的，而重復的次數(shù)又往往是無限的或者難以確定的。2.解題策略：此類問題多涉及滑動摩擦力或其他阻力做功，其做功特點與路程有關，求解這類問題時若運用牛頓運動定律及運動學公式將非常繁瑣，甚至無法解出。由于動能定理只涉及物體的初、末狀態(tài)而不計運動過程的細節(jié)，所以用動能定理分析這類問題可使解題過程簡化?？枷?多過程直線運動問題

考向1多過程直線運動問題

(2)小滑塊第一次與第二次通過C點的時間間隔；(3)小滑塊最終停止的位置距B點的距離。

考向1多過程直線運動問題全過程，根據(jù)動能定理得FxOA－Ff(2xmax＋xOB)＝0代入數(shù)值得xmax＝0.9m。

(2)向右運動過程中經過O點的速度大小；(3)向左運動的過程中彈簧的最大壓縮量。

從O→B，由動能定理得－FfxOB＝0－mv02

，F(xiàn)f＝μmg＝4N解得v0＝1.6m/s≈1.26m/s?？枷?多過程曲線運動問題

(1)小物塊到達D點的速度大?。豢枷?多過程曲線運動問題

(2)B和D兩點的高度差；(3)小物塊在A點的初速度大小。

考向2多過程曲線運動問題

(1)求第一次壓縮彈簧釋放小滑塊后，第一次運動到C點時對軌道的壓力；

考向2多過程曲線運動問題

(2)求第二次壓縮彈簧釋放小滑塊后，運動到E點的過程，小滑塊在圓管道內所受摩擦力做的功；

考向3多過程直線往復運動問題

(1)彈簧的勁度系數(shù)；(2)籃球在運動過程中受到的空氣阻力；

考向3多過程直線往復運動問題

(3)籃球在整個運動過程中通過的路程；(4)籃球在整個運動過程中速度最大的位置?？枷?多過程曲線往復運動問題

(2)小球最多能飛出槽外的次數(shù)。

04真題練習命題洞見

CA.0.25倍

B.0.5倍

C.2倍

D.4倍由動能表達式

，動能變?yōu)?倍，則速度變?yōu)?倍，由平拋運動水平方向x=vt可知，水平位移變?yōu)?倍。

BA.第一次拋出上升時間，下降時間比值為B.第一次過P點比第二次機械能少C.落地瞬間，第一次，第二次動能之比為D.第二次拋出時速度方向與落地瞬間速度方向夾角比第一次大分別求出第一次拋出上升的高度和最高點距水平地面的高度，由

，故可求出一次拋出上升時間，下降時間比值為3:4

。分別求出第一次P點水平方向的速度，由動能定理，分別求出第一次和第二次落地瞬間的動能，之比為兩次落地時物體在豎直方向的分速度相同,第一次的水平分速度較小，第一次拋出時速度方向與落地瞬間速度方向夾角比第二次大.

DA.

B.

C.

D.

人在下滑的過程中，由動能定理可得解得

ABDA.甲在斜坡上運動時與乙相對靜止

B.碰撞后瞬間甲的速度等于碰撞前瞬間乙的速度C.乙的運動時間與

無關

D.甲最終停止位置與O處相距兩滑塊在光滑斜坡上加速度相同，同時由靜止開始下滑，則相對速度為0發(fā)生彈性碰撞，可知碰后兩滑塊交換速度，即碰撞后瞬間甲的速度等于碰撞前瞬間乙的速度。由動能定理和運動學公式可求得乙下滑過程有

，

，由于t1與有關，則總時間與

有關。

B

在地面附近雨滴做勻速運動，根據(jù)動能定理得故雨滴克服空氣阻力做功為

BC

由動能定理求x=1m時的速度，由圖像斜率求F大小，由P=Fv求拉力的功率為12W由動能定理求x=4m時的速度，由動能表達式可知動能大小為2JWf=μmgx=8J分析比較拉力和摩擦力的大小關系，可知x=2m處速度最大，動量最大。

(2)滑板的長度L從a到b過程，根據(jù)機械能守恒求得b點速度b點根據(jù)合力提供向心力求出支持力為1000N，再由牛頓第三定律求出壓力大小為1000N。平臺上由動能定理求得游客恰好滑上平臺時的速度為8m/s,根據(jù)牛頓第二定律分別求得游客和滑板的加速度，由運動學公式分別求得位移，滑板長度等于游客和滑板的位移之差7m.

(1)求此時P、Q繩中拉力的大?。?2)若開始豎直下降時重物距地面的高度，求在重物下降到地面的過程中，兩根繩子拉力對重物做的總功。P、Q繩中拉力的大小分別為

和

豎直方向平衡方程水平方向平衡方程

，解得整個過程由動能定理得解得兩根繩子拉力對重物做的總功為

(3)若滑雪者能著陸在緩沖坡CD上，求平臺BC的最大長度L。滑雪者從A到P根據(jù)動能定理有根據(jù)動量定理有

解得

P點到B點合力做功為0，所以當從A點下滑時，到達B點有

當滑雪者剛好落在C點時，平臺BC的長度最大；滑雪者從B點飛出做斜拋運動,由豎直方向和水平方向分運動性質求得

(1)小物塊到達D點的速度大小；小物塊恰好能到達軌道的最高點D，則