动能定理及其应用考点一动能定理的理解和基本应用.docx
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1、动能定理及其应用考点一动能定理的理解和基本应用1 .动能(1)定义:物体由于运动而具有的能量叫作动能.(2)公式:Ek=品。2,单位:焦耳(J).lJ=INm=1kgm%2.(3)动能是标量、状态量.2 .动能定理(1)内容:力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中动能的变化.(2)表达式:W=AEii=Ek2-Eki=ttV22-nv2.(3)物理意义:合力做的功是物体动能变化的量度.技巧点拨3 .适用条件(1)动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动.(2)动能定理既适用于恒力做功,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,也可以分阶段作用.4 .解题步骤(确
2、定研究射象和研究过程一运动选择起 止位置动力学关系儿个力?恒力还是变力?动能功况 做情5 .注意事项(1)动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系的,一般以地面或相对地面静止的物体为参考系.(2)当物体的运动包含多个不同过程时,可分段应用动能定理求解;也可以全过程应用动能定理求解.(3)动能是标量,动能定理是标量式,解题时不能分解动能.例题精练1 .滑雪运动深受人民群众喜爱.如图1所示,某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB,从滑道的A点滑行到最低点8的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿AB下滑过程中()图1A.所受合外力始终为零B.所受摩擦力大
3、小不变C.合外力做功一定为零D.机械能始终保持不变答案C解析运动员从A点滑到B点的过程中速率不变,则运动员做匀速圆周运动,其所受合外力指向圆心,A错误;如图所示,运动员受到的沿圆弧切线方向的合力为零,即R=WZgSin,下滑过程中Q减小,Sina变小,故摩擦力R变小,B错误;由动能定理知,运动员匀速率下滑动能不变,合外力做功为零,C正确;运动员下滑过程中动能不变,重力势能减小,机械能减小,D错误.2 .如图2所示为一滑草场.某条滑道由上下两段高均为儿与水平面倾角分别为45。和37。的滑道组成,载人滑草车与草地之间的动摩擦因数均为.质量为机的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑,经过上、下两段滑道
4、后,最后恰好静止于滑道的底端(不计载人滑草车在两段滑道交接处的能量损失,重力加速度大小为g,sin37o=0.6,cos37o=0.8).则()图2A.动摩擦因数=与B.载人滑草车最大速度为怦C.载人滑草车克服摩擦力做功为?g?D.载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为海答案AB解析对载人滑草车从坡顶由静止开始滑到底端的全过程分析,由动能定理可知:Mg2z-mgcos45oso-mgcos37ot7o=O,解得=专,选项A正确:对经过上段滑道的过程分析,根据动能定理有tngh-/ZZZigcos450.jso=ywym2,解得:vm=选项B正确;载人滑草车克服摩擦力做功为2mgh,选项C错误;载
5、人滑草车在下段滑道上的加速度为amgsin37o-zwgcos3733=一拶,故大小为拶,选项D错伏考点二应用动能定理求变力做功在一个有变力做功的过程中,由动能定理,W变+W忸斗加2?一品疗,物体初、末速度已知,恒力做功WM可根据功的公式求出,这样就可以得到W义=%R-;孙2一卬田,就可以求变力做的功了.例题精练D. mg(s+x)3.质量为小的物体以初速度比沿水平面向左开始运动,起始点A与一轻弹簧。端相距s,如图3所示.已知物体与水平面间的动摩擦因数为,物体与弹簧相碰后,弹簧的最大压缩量为X,则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短,物体克服弹簧弹力所做的功为(重力加速度大小为g)()A./moo?/
6、wg(x)C.mgs答案A解析根据功的定义式可知物体克服摩擦力做功为Wf=Wg(s+x),由动能定理可得一卬死一Wf=O-则W弹=o2mg(s+x),故选项A正确.考点三动能定理与图象结合的问题1 .解决图象问题的基本步骤(1)观察题目给出的图象,弄清纵坐标、横坐标所对应的物理量及图线所表示的物理意义.(2)根据物理规律推导出纵坐标与横坐标所对应的物理量间的函数关系式(3)将推导出的物理规律与数学上与之相对应的标准函数关系式相对比,找出图线的斜率、截距、图线的交点、图线下的面积等所表示的物理意义,分析解答问题,或者利用函数图线上的特定值代入函数关系式求物理量.2 .图象所围“面积”和图象斜率的
7、含义例题精练4.用传感器研究质量为2kg的物体由静止开始做直线运动的规律时,在计算机上得到O6s内物体的加速度随时间变化的关系如图4所示.下列说法正确的是()A. O6s内物体先向正方向运动,后向负方向运动B. O6s内物体在4s时的速度最大C.物体在24s内的速度不变D.O4s内合力对物体做的功等于O6s内合力对物体做的功答案D解析物体6s末的速度6=;X(2+5)X2m/s-Jx1X2ms=6ms,结合题图可知O6s内物体一直向正方向运动,A项错误:由题图可知物体在5s末速度最大,Om=;X(2+5)X2ms=7ms,B项错误;由题图可知物体在24s内加速度不变,做匀加速直线运动,速度变大
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