2020版高考物理总复习冲A方案第12讲动能定理及其应用教案新人教版

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1、第12讲　动能定理及其应用【知识总览】【考点探究】考点1动能·条目解析1.定义:物体由于运动而具有的能量就是动能.2.公式:Ek=12mv2.3.单位:焦耳,1J=1N·m=1kg·m2/s2.4.矢标性:动能是标量,只有正值.5.状态量:动能是状态量,因为v是瞬时速度.·题组演练例1　关于物体的动能,下列说法中正确的是(　　)A.物体的速度变化时,其动能一定变化B.物体所受的合外力不为零时,其动能一定变化C.物体的动能变化时,其运动状态一定发生改变D.物体的速度变化越大,其动能变化也一定越大[要点总结]动能与动能的变化的区别(1)动能与动能的变化是两个不同的概念,动

2、能是状态量,动能的变化是过程量.(2)动能为非负值,而动能的变化有正、负之分,ΔEk>0表示物体的动能增加,ΔEk<0表示物体的动能减少.考点2动能和动能定理(d)·条目解析1.内容:在一个过程中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:W=12mv22-12mv12=Ek2-Ek1.3.理解:动能定理公式中等号表明了合外力做功与物体动能的变化具有等量代换关系.合外力做功是引起物体动能变化的原因.·典型例题例2　下列关于运动物体的合力做功和动能、速度变化的关系的说法正确的是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　A.物体做变速运动,合外力一

3、定不为零,动能一定变化B.若合外力对物体做功为零,则合外力一定为零C.合外力对物体做功,物体的速度大小一定发生变化D.物体的动能不变,所受的合外力一定为零图12-1变式　[2019·金华期末]某次篮球比赛中,小明站在罚球线处采用如图12-1所示站立姿势将篮球投出,球以约2m/s的速度撞击篮筐.已知篮球质量约为0.6kg,篮筐离地高度约为3m,忽略篮球受到的空气阻力,则小明将球投出时对篮球做的功约为(　　)A.2JB.8JC.30JD.100J例3　物体从高出地面H处由静止自由落下,不考虑空气阻力,落至沙坑表面后又进入深h处停止(如图12-2所示),则物体在沙坑中受到的

4、平均阻力是其重力的多少倍?图12-2例4　物体沿直线运动的v-t图像如图12-3所示,已知在第1s内合外力对物体做的功为W,则(　　)图12-3A.从第1s末到第3s末,合外力做功为4WB.从第3s末到第5s末,合外力做功为-2WC.从第5s末到第7s末,合外力做功为-WD.从第3s末到第4s末,合外力做功为-0.75W变式　一小物块沿斜面向上滑动,然后滑回到原处.若物块初动能为Ek0,与斜面间的动摩擦因数不变,则该过程中物块的动能Ek与位移x的关系图线是图12-4中的(　　)图12-4[要点总结](1)动能定理的适用条件:既适用于恒力做功也适用于变力做功,既适用于直

5、线运动也适用于曲线运动.(2)应用动能定理解题的步骤:①选取研究对象,明确它的运动过程.②正确分析物体的受力情况(包括重力、弹力等),找准各力做功的大小及正负情况.③明确物体运动的初、末态的速度情况,写出初、末态的动能表达式Ek1、Ek2.④列出动能定理方程W合=Ek2-Ek1及其他必要的解题方程,进行求解.⑤检验答案,对结果进行分析和讨论.考点3动能定理求解变力做功问题(d)·条目析动能定理既适用于直线运动也适用于曲线运动,既适用于求恒力做功也适用于求变力做功.因为使用动能定理可由动能的变化来求功,所以动能定理是求变力做功的首选.·典型例题图12-5例5　如图12-

6、5所示,AB为14圆弧轨道,BC为水平直轨道,圆弧的半径为R,BC的长度也是R,一质量为m的物体与两个轨道间的动摩擦因数都为μ,重力加速度为g.当物体从轨道顶端A由静止开始下落时,恰好运动到C处停止,那么物体在AB段克服摩擦力所做的功为(　　)A.12μmgRB.12mgRC.-mgRD.(1-μ)mgR图12-6变式　[2019·海宁高中期中]如图12-6所示,在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A,若将小球A从弹簧处于原长位置由静止释放,小球A能够下降的最大高度为h.若将小球A换为质量为3m的小球B,仍从弹簧处于原长位置由静止释放,则小球B下降h高度时的速度为(重

7、力加速度为g,不计空气阻力)(　　)A.2ghB.4gh3C.ghD.gh2[要点总结]应用动能定理解题的基本思路应用动能定理的关键是写出各力做功的代数和,不要漏掉某个力做的功,同时要注意各力做功的正负.考点4动能定理求解多过程问题(d)·条目解析1.动能定理的计算式为标量式,位移x和速度v必须是相对于同一个参考系的,一般以地面为参考系.动能定理应用广泛,直线运动、曲线运动、恒力做功、变力做功、同时做功、分段做功各种情况均适用.2.当物体的运动是由几个物理过程所组成,又不需要研究过程的中间状态时,可以把这几个物理过程看作一个整体进行研究,从而避开每个