高考物理复习第五章第2讲动能定理及其应用讲义（含解析）新人教版

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1、第2讲　动能定理及其应用　[基础知识·填一填][知识点1]　动能　1．定义：物体由于　运动　而具有的能．2．公式：Ek＝　mv2　.3．物理意义：动能是状态量，是　标量　(选填“矢量”或“标量”)，只有正值，动能与速度方向　无关　.4．单位：　焦耳　，1J＝1N·m＝1kg·m2/s2.5．动能的相对性：由于速度具有　相对性　，所以动能也具有相对性．6．动能的变化：物体　末动能　与　初动能　之差，即ΔEk＝mv－mv.[知识点2]　动能定理　1．内容：合外力对物体所做的功，等于物体在这个过程中　动能的变化　.2．表达式(1)W＝

2、　ΔEk　.(2)W＝　Ek2－Ek1　.(3)W＝　mv－mv　.3．物理意义：　合外力　的功是物体动能变化的量度．4．适用范围广泛(1)动能定理既适用于直线运动，也适用于　曲线运动　.(2)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　不同时作用　.判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”．(1)一定质量的物体动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化．(√)(2)动能不变的物体一定处于平衡状态．(×)(3)如果物体所受的合外力为零，那么合外力对物体做功一定为零．(√

3、)(4)物体在合外力作用下做变速运动时，动能一定变化．(×)(5)物体的动能不变，所受的合外力必定为零．(×)(6)做自由落体运动的物体，动能与时间的二次方成正比．(√)[教材挖掘·做一做]1．(人教版必修2P74第1题改编)改变汽车的质量和速度，都能使汽车的动能发生变化，则下列说法正确的是(　　)A．质量不变，速度增大到原来的2倍，动能增大为原来的2倍B．速度不变，质量增大到原来的2倍，动能增大为原来的4倍C．质量减半，速度增大到原来的4倍，动能增大为原来的2倍D．速度减半，质量增大到原来的4倍，动能不变答案：D2．(人教版必

4、修2P75第4题改编)民用航空客机的紧急出口打开时，会自动生成一个由气囊构成的斜面，模型简化如图所示．光滑斜面的竖直高度AB＝3.2m，斜面长AC＝4.0m，斜面与水平地面CD段间由一段小圆弧平滑连接．当物体由静止开始滑下，其与地面间的动摩擦因数为0.5，不计空气阻力，g取10m/s2.(1)人滑到斜面底端C时的速度大小；(2)人离开C点后还要在地面上滑行多远才能停下？解析：(1)在AC过程中由动能定理得mgh＝mv，解得vC＝8m/s.(2)设人在CD水平面上滑行的距离为s在AD过程中由动能定理得mgh－μmgs＝0解得s＝6

5、.4m.答案：(1)8m/s　(2)6.4m　　　　　　考点一　对动能定理的理解及简单应用[考点解读]1．做功的过程就是能量转化的过程，动能定理表达式中的“＝”的意义是一种因果关系在数值上相等的符号．2．动能定理叙述中所说的“外力”，既可以是重力、弹力、摩擦力，也可以是电场力、磁场力或其他力．3．动能定理中涉及的物理量有F、l、m、v、W、Ek等，在处理含有上述物理量的问题时，优先考虑使用动能定理．4．若过程包含了几个运动性质不同的分过程，既可以分段考虑，也可以整个过程考虑．[典例赏析][典例1]　(2017·全国卷Ⅱ)为提高冰

6、球运动员的加速能力，教练员在冰面上与起跑线相距s0和s1(s1＜s0)处分别放置一个挡板和一面小旗，如图所示．训练时，让运动员和冰球都位于起跑线上，教练员将冰球以速度v0击出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板；冰球被击出的同时，运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗．训练要求当冰球到达挡板时，运动员至少到达小旗处．假定运动员在滑行过程中做匀加速运动，冰球到达挡板时的速度为v1.重力加速度大小为g.求：(1)冰球与冰面之间的动摩擦因数；(2)满足训练要求的运动员的最小加速度．[解析]　(1)设冰球的质量为m，冰球与冰面之间

7、的动摩擦因数为μ，由动能定理得－μmgs0＝mv－mv①解得μ＝(2)冰球到达挡板时，满足训练要求的运动员中，刚好到达小旗处的运动员的加速度最小，设这种情况下，冰球和运动员的加速度大小分别为a1和a2，所用的时间为t.由运动学公式得v－v＝2a1s0②v0－v1＝a1t③s1＝a2t2④联立②③④式得a2＝.[答案]　(1)　(2)　用好动能定理的“5个”突破突破①——研究对象的选取动能定理适用于单个物体，当题目中出现多个物体时可分别将单个物体取为研究对象，应用动能定理．突破②——研究过程的选取应用动能定理时，选取不同的研究过程

8、列出的方程是不相同的．因为动能定理是个过程式，选取合适的过程往往可以大大简化运算．突破③——受力分析运用动能定理时，必须分析清楚物体在过程中的全部受力情况，找出哪些力不做功，哪些力做功，做多少功．从而确定出外力的总功，这是解题的关键．突破④——位移的计算应用动能