物理知识：动能定理
2025高考物理动能定理知识点解析
2025高考物理动能定理知识点解析在高考物理的众多知识点中，动能定理无疑是一个重点和难点。
它不仅在力学部分起着关键作用，还与其他章节的知识有着广泛的联系。
接下来，让我们一起深入剖析这个重要的知识点。
一、动能定理的基本概念动能，简单来说，就是物体由于运动而具有的能量。
其表达式为$E_k ＝＼frac{1}｛2}mv^2$，其中$m$表示物体的质量，＄v$表示物体的速度。
而动能定理描述的是合外力对物体做功与物体动能变化之间的关系。
即：合外力对物体所做的功，等于物体动能的变化量。
用公式表达为：＄W_{合} ＝＼Delta E_k ＝ E_{k2} E_{k1}＄其中，＄W_{合}＄表示合外力做的功，＄E_{k2}＄表示末动能，＄E_{k1}＄表示初动能。
二、动能定理的推导我们从牛顿第二定律$F ＝ ma$开始推导。
假设一个物体在恒力$F$的作用下，沿着直线运动，发生的位移为$s$，加速度为$a$，初速度为$v_1$，末速度为$v_2$。
根据运动学公式$v_2^2 v_1^2 ＝ 2as$，可得：＄s ＝＼frac{v_2^2 v_1^2}｛2a}＄又因为力做功的公式$W ＝ Fs$，所以合外力做功$W ＝ F ＼cdot ＼frac{v_2^2 v_1^2}｛2a}＄再将$F ＝ ma$代入上式，得到：＼＼begin{align}W&＝ ma ＼cdot ＼frac{v_2^2 v_1^2}｛2a}＼＼＆＝＼frac{1}｛2}mv_2^2 ＼frac{1}｛2}mv_1^2＼end{align}＼这就导出了动能定理。
三、动能定理的理解1、动能定理中，“合外力做功”是指作用在物体上的所有外力做功的代数和。
这些外力既可以同时作用，也可以不同时作用。
2、动能定理揭示了做功与动能变化的因果关系。
做功是导致动能变化的原因，动能变化是做功的结果。
3、动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动；既适用于恒力做功，也适用于变力做功。
必修2 动能定理
平抛运动
第二步：抓好关键点，找出突破口
小物块能通过“8”字轨道最高点 D 点的临界速度为 vD＝0，A 到 D，由动能定理求初速度的最小值；A
至 J 由动能定理求出小物块通过 J 点的速度，再由平抛运动的规律求落地点到 J 点正下方的水平距离； 分析两种情况：①小物块恰过“0”字最高点 G，由重力提供向心力。小物块 A 至 G 由动能定理列式， 求出“0”字轨道半径 R′。 ②小物块恰到达“0”字轨道半径高度时速度为零，运用动能定理求出“0”字轨道半径 R′，再得到“0”字 轨道半径 R′的范围。
A.W1>W2，F＝2Ff C.P1<P2，F>2Ff
B.W1＝W2，F>2Ff D.P1＝P2，F＝2Ff
2.如图 9 甲所示，一质量为 4 kg 的物体静止在水平地面上，让物体在随位移均匀减小的水平推力 F 作用下开始运动，推力 F 随位移 x 变化的关系如图乙所示，已知物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.5， (取 g＝10 m/s2)，则下列说法正确的是( )
应用动能定理解题的基本思路
1.如图 5 所示，质量为 m 的小球，从离地面 H 高处从静止开始释放，落到地面后继续陷入泥中 h 深 度而停止，设小球受到空气阻力为 f，重力加速度为 g，则下列说法正确的是( ) A.小球落地时动能等于 mgH B.小球陷入泥中的过程中克服泥的阻力所做的功小于刚落到地面时的动能 C.整个过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为 mg(1＋H)
科学思维——动能定理的综合应用 物理计算题历来是高考拉分题，试题综合性强，涉及物理过程较多，所给物理情境较复杂，物理模型 较模糊甚至很隐蔽，运用的物理规律也较多，对考生的各项能力要求很高，为了在物理计算题上得到 理想的分值，应做到细心审题、用心析题、规范答题。 【例】 (2018·3 月浙江温州选考适应性考试)如图 11 所示，某玩具厂设计出一个“2018”字型的竖直 模型玩具，固定在足够长的水平地面上，四个数字等高，“2”字和“8”字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成， 过“2”字出口 H 点的竖直虚线与“2”字上半圆相切，“0”字是半径为 R 的单层光滑圆轨道，“1”字是高度 为 2R 的具有左右两条通道的光滑竖直细管道，所有轨道转角及连接处均平滑，H、F、B、C 间的距 离分别为 3R、3R、2R。一小物块(可视为质点)分别从“1”字轨道 A 端的左、右两侧通道进入模型开始 运动，小物块与 FB、BC 段轨道的动摩擦因数μ1＝0.4，与 HF 段轨道的动摩擦因数μ2＝0.15，已知 R ＝1 m。
高考物理课程复习：动能定理及其应用
【对点演练】
4.(2021湖南卷)“复兴号”动车组用多节车厢提供动力,从而达到提速的目的。
总质量为m的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢,每节
车厢发动机的额定功率均为P,若动车组所受的阻力与其速率成正比(F阻=kv,k
为常量),动车组能达到的最大速度为vm。下列说法正确的是(
答案 C
解析 本题考查机车启动问题,考查分析综合能力。动车组匀加速启动过程
中,根据牛顿第二定律,有F-kv=ma,因为加速度a不变,速度v改变,所以牵引
力F改变,选项A错误。由四节动力车厢输出功率均为额定值,可得
4
4P=Fv,F-kv=ma',联立解得 a'=
− ,因为 v 改变,所以 a'改变,选项 B 错误。
量损失,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度大小为g)。则(
6
A.动摩擦因数 μ=7
2ℎ
B.载人滑沙板最大速度为 7
C.载人滑沙板克服摩擦力做功为 mgh
3
D.载人滑沙板在下段滑道上的加速度大小为5g
)
答案 AB
解析 对整个过程,由动能定理得 2mgh-μmgcos
ℎ
45°·
载人滑沙板在下段滑道上的加速度大小为
错误。
cos37 °- sin37 °
3
a=
= 35 g,故
D
考点三
应用动能定理求解多过程问题[名师破题]
应用动能定理求解多过程问题的解题步骤
(1)首先需要建立运动模型,选择合适的研究过程能使问题得以简化。当物体
的运动过程包含几个运动性质不同的子过程时,可以选择一个、几个或全部
物理知识：动能定理
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⼀、动能
如果⼀个物体能对外做功，我们就说这个物体具有能量.物体由于运动⽽具有的能. Ek=½mv2，
其⼤⼩与参照系的选取有关.动能是描述物体运动状态的物理量.是相对量。
⼆、动能定理
做功可以改变物体的能量.所有外⼒对物体做的总功等于物体动能的增量. W1+W2+W3+……=½mvt2-½mv02
1.反映了物体动能的变化与引起变化的原因——⼒对物体所做功之间的因果关系.可以理解为外⼒对物体做功等于物体动能增加，物体克服外⼒做功等于物体动能的减⼩.所以正功是加号，负功是减号。
2.“增量”是末动能减初动能.ΔEK>0表⽰动能增加，ΔEK<0表⽰动能减⼩.
3、动能定理适⽤单个物体，对于物体系统尤其是具有相对运动的物体系统不能盲⽬的应⽤动能定理.由于此时内⼒的功也可引起物体动能向其他形式能(⽐如内能)的转化.在动能定理中.总功指各外⼒对物体做功的代数和.这⾥我们所说的外⼒包括重⼒、弹⼒、摩擦⼒、电场⼒等.
4.各⼒位移相同时，可求合外⼒做的功，各⼒位移不同时，分别求⼒做功，然后求代数和.
5.⼒的独⽴作⽤原理使我们有了⽜顿第⼆定律、动量定理、动量守恒定律的分量表达式.但动能定理是标量式.功和动能都是标量，不能利⽤⽮量法则分解.故动能定理⽆分量式.在处理⼀些问题时，可在某⼀⽅向应⽤动能定理.
6.动能定理的表达式是在物体受恒⼒作⽤且做直线运动的情况下得出的.但它也适⽤于变为及物体作曲线运动的情况.即动能定理对恒⼒、变⼒做功都适⽤;直线运动与曲线运动也均适⽤.
7.对动能定理中的位移与速度必须相对同⼀参照物.。
第2讲动能定理及其应用
第2讲动能定理及其应用思维诊断(1)动能是机械能的一种表现形式，凡是运动的物体都具有动能．()(2)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．()(3)动能不变的物体所受合外力一定为零．()(4)做自由落体运动的物体，动能与下落距离的平方成正比．()(5)物体做变速运动时动能一定变化．()考点突破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．合外力对物体做正功，物体的动能增加；合外力对物体做负功，物体的动能减少；合外力对物体不做功，物体的动能不变．4．高中阶段动能定理中的位移和速度应以地面或相对地面静止的物体为参考系．5．适用范围：直线运动、曲线运动、恒力做功、变力做功、各个力同时做功、分段做功均可用动能定理．mv2变式训练1如图所示，木盒中固定一质量为m的砝码，木盒和砝码在桌面上以一定的初速度一起滑行一段距离后停止．现拿走砝码，而持续加一个竖直向下的恒力F(F＝mg)，若其他条件不变，则木盒滑行的距离()A．不变B．变小C．变大D．变大变小均可能＝Mv＋.显然考点二动能定理的应用1.应用动能定理解题的步骤：2．注意事项：(1)动能定理往往用于单个物体的运动过程，由于不涉及加速度及时间，比动力学研究方法要简便．(2)动能定理表达式是一个标量式，在某个方向上应用动能定理没有任何依据．(3)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；当所求解的问题不涉及中间的速度时，也可以全过程应用动能定理求解．(4)应用动能定理时，必须明确各力做功的正、负．当一个力做负功时，可设物体克服该力做功为W，将该力做功表达为－W，也可以直接用字母W表示该力做功，使其字母本身含有负号．[例2]如图所示，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边．已知拖动缆绳的电动机功率恒为P，小船的质量为m，小船受到的阻力大小恒为f，经过A点时的速度大小为v0，小船从A点沿直线加速运动到B点经历时间为t1，A、B两点间距离为d，缆绳质量忽略不计．求：(1)小船从A点运动到B点的全过程克服阻力做的功W f；(2)小船经过B点时的速度大小v1；(3)小船经过B点时的加速度大小a.2m1－④点时绳的拉力大小为F，绳与水平方向夹角为＋1－－2m1－＋1－－f m考点三用动能定理处理多过程问题优先考虑应用动能定理的问题(1)不涉及加速度、时间的问题．(2)有多个物理过程且不需要研究整个过程中的中间状态的问题．(3)变力做功的问题．(4)含有F、l、m、v、W、E k等物理量的力学问题．[例3]如图是翻滚过山车的模型，光滑的竖直圆轨道半径R＝2 m，入口的平直轨道AC和出口的平直轨道CD均是粗糙的，质量m＝2 kg的小车与水平轨道之间的动摩擦因数为μ＝0.5，加速阶段AB的长度l＝3 m，小车从A点由静止开始受到水平拉力F＝60 N的作用，在B点撤去拉力，取g＝10 m/s2.试问：(1)要使小车恰好通过圆轨道的最高点，小车在C点的速度为多少？(2)满足第(1)的条件下，小车能沿着出口平直轨道CD滑行多远的距离？(3)要使小车不脱离轨道，求平直轨道BC段的长度范围．[解析](1)设小车恰好通过最高点的速度为mg＝mv20R①变式训练3如图所示，物体在有动物毛皮的斜面上运动，由于毛皮的特殊性，引起物体的运动有如下特点：①顺着毛的生长方向运动时，毛皮产生的阻力可以忽略，②逆着毛的生长方向运动时，会受到来自毛皮的滑动摩擦力，且动摩擦因数μ恒定．斜面顶端距水平面高度为h＝0.8 m，质量为m＝2 kg的小物块M从斜面顶端A处由静止滑下，从O点进入光滑水平滑道时无机械能损失，为使M制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线B处的墙上，另一端恰位于水平轨道的中点C.已知斜面的倾角θ＝53°，动摩擦因数均为μ＝0.5，其余各处的摩擦不计，重力加速度g＝10 m/s2，下滑时逆着毛的生长方向．求：(1)弹簧压缩到最短时的弹性势能(设弹簧处于原长时弹性势能为零)．(2)若物块M能够被弹回到斜面上，则它能够上升的最大高度是多少？(3)物块M在斜面上下滑过程中的总路程．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，图线下的面积所对应的物理意义，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．A．2 m/sB．8 m/s类题拓展质量均为m的两物块A、B以一定的初速度在水平面上只受摩擦力而滑动，如图所示是它们滑动的最大位移x与初速度的平方v20的关系图象，已知v202＝2v201，下列描述中正确的是()A．若A、B滑行的初速度相等，则到它们都停下来时滑动摩擦力对A做的功是对B做功的2倍B．若A、B滑行的初速度相等，则到它们都停下来时滑动摩擦力对A做的功是v2H H⎛⎫11质点在轨道最低点时受重力和支持力，根据牛顿第三定律可知，支持力2R，得v＝gR.对质点的下滑过程应用动能定理，，C正确．．甲车的刹车距离随刹车前的车速v变化快，甲车的刹车性能好乙车与地面间的动摩擦因数较大，乙车的刹车性能好．以相同的车速开始刹车，甲车先停下来，甲车的刹车性能好。
高中物理动能定理公式
高中物理动能定理公式(1)动能定义：物体由于运动而具有的能量，用ek表示。
表达式：ek=1/2mv^2能是标量也是过程量单位：焦耳(j)1kg*m^2/s^2=1j(2)动能定理内容：合外力做的功等于物体动能的变化表达式：w合=δek=1/2mv^2-1/2mv0^2适用范围：恒力做功，变力做功，分段做功，全程做功动能定理就是高中物理最重要的定理之一，本节课就是动能和动能定理教学的第一课时，就是整个动能定理教学中基础、也就是最重要的环节，这文言主要就是协助学生介绍动能的表达式，掌控动能定理的内容，学会直观应用领域动能定理化解物理问题，体会至应用领域动能定理研究问题的优越性。
动能定理主要从功和动能的变化的两个方面去抓起。
里面涵盖了：功、能够、质量、速度、力、加速度等物理量，综合性很强。
并且动能定理几乎横跨了高中物理的所有章节、就是物理课程的重头戏。
思考我在这次公开课教学中存有的一些问题，现将本节课的利害总结如下：1、学生课前预习不足在上这文言之前已经使学生提早复习这文言，但是还有些学生课前没使深入细致的复习<<动能和动能定理>>和之前几节课研习过的内容，所以部分学生科学知识忘却比较严重，在课堂上无法充分发挥主观能动性，还只是被动的拒绝接受老师和其他讲话同学的观点和知识点。
2、对学生情绪的调动，积极参与问题的研究不足推论诠释动能表达式时，由于实验条件严重不足，使处置这个环节还是有些细，并且学生自己推论动能表达式就是参与度还是比较理想，探究动能变化与什么力作功有关时，参予程度比较，所以，在今后教学中应当著重使学生在课堂上多参予，多交流，多回答。
3、在教师问题引导上斟酌和研究不足对于新课程的课堂的教学，必须就是把更多的时间交予学生，使学生主动的思索和研究问题，这样对于科学知识的有效率自学再有的协助，但是如何的鼓励学生自学就是一个注重问题，在教学中问题的创设上还是必须多用心，多研究。
高三物理动能定理
程中克服摩擦力做的功．
解：(1)由B到C平抛运动的时间为t 竖直方向：hBc=s sin37o=1/2gt2 （1） 水平方向：s cos370=vBt 代入数据，解（1）（2）得 (2) A到B过程，由动能定理有 （ 2） vB=20m/s （3）
1 2 mghAB W f mvB 2
代入数据，解（3）（4）得 Wf ＝－3000J
2 1 1 2 WF mgS mv83 0.1 4 10 167 4 2 2 676J 2 2
028.上海普陀区08年1月期末调研试卷23
23、如图所示，一个质量为m的圆环套在一根固
定的水平直杆上，环与杆间的动摩擦因数为 µ 。
现给环一个向右的初速度v0，如果环在运动过程
F1 mg ma1 F2 mg ma2
12 0 -4
F/N
2 4 6 8 10 12 14 16 t/s
加速度为a2=-2m/s2
画出v-t 图像如图示， 在一个4秒时间内的位移为8m， 84s内的位移等于21×8=168m 由图像和比例关系知：在3s末物体的速度大小为2m/s, 在3—4秒时间内的位移为1m， 83s末物体的速度大小为v83=2m/s ， 83内物体的位移大小为S=167m， v/ ms-1 4 t/s 0 2 4 6 8 10 12 80 82 84 1 2 WF mgS mv83 由动能定理 力F对物体所做的功为
6、 应用动能定理解题的注意事项： ①要明确物体在全过程初、末两个状态时的动能；
②要正确分析全过程中各段受力情况和相应位移， 并正确求出各力的功；
③动能定理表达式是标量式，不能在某方向用速度 分量来列动能定理方程式：
④动能定理中的位移及速度，一般都是相对地球而 言的．
动能定理能量守恒的基本原理
动能定理能量守恒的基本原理动力学是物理学中的一个重要分支，研究物体的运动和受力情况。
其中，动能定理和能量守恒定律是描述物体运动过程中能量变化的基本原理。
一、动能定理动能定理是描述物体运动过程中动能变化的原理。
动能是物体运动的能量，定义为：动能 = 1/2 * m * v^2其中，m为物体的质量，v为物体的速度。
根据动能的定义，可以得出动能定理的表达式：物体的动能增量等于物体所受的净外力所做的功。
数学表达式为：ΔK = W其中，ΔK表示动能的增量，W表示净外力所做的功。
动能定理可以用来解释物体在外力作用下的运动状态和能量变化情况。
当物体受到力的作用时，外力对物体做功，使得物体的动能发生变化。
如果物体所受的外力为零，则根据动能定理得知物体的动能保持不变。
二、能量守恒定律能量守恒定律是自然界中一个普适的定律，描述了能量在一个封闭系统中的守恒性质。
能量守恒定律的表达式为：系统的总能量在封闭的过程中不变。
能量可以存在多种形式，包括动能、势能、热能等。
根据能量守恒定律，一个封闭系统中各种形式的能量可以相互转化，但总能量保持不变。
在物体运动过程中，动能和势能之间可以相互转化。
当物体处于高处时，具有势能；当物体运动时，其势能转化为动能，而动能定理也可以说明动能的变化量等于势能转化的大小。
能量守恒定律可以帮助我们理解许多物理现象，例如弹性碰撞、机械能转化等。
三、动能定理与能量守恒的关系动能定理和能量守恒定律在描述和分析物体的运动过程中密切相关。
首先，动能定理可以通过计算外力对物体做功的大小来描述物体动能的变化。
而能量守恒定律则表明，在一个封闭系统中，物体动能的变化可以转化为其他形式的能量，但总能量保持不变。
其次，动能定理和能量守恒定律都是适用于经典力学体系的基本原理，可以帮助我们理解和解释物态变化和能量转化的规律。
最后，动能定理和能量守恒定律的应用广泛，不仅适用于机械运动的问题，还可以推广到其他物理学领域，如热力学、电动力学等。
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物理知识：动能定理
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一、动能
如果一个物体能对外做功，我们就说这个物体具有能量.物体因为运动而具有的能. Ek=½mv2，
其大小与参照系的选择相关.动能是描述物体运动状态的物理量.是相对量。
二、动能定理
做功能够改变物体的能量.所有外力对物体做的总功等于物体动能的增量. W1+W2+W3+……=½mvt2-½mv02
1.反映了物体动能的变化与引起变化的原因——力对物体所做功之间的因果关系.能够理解为外力对物体做功等于物体动能增加，物体克服外力做功等于物体动能的减小.所以正功是加号，负功是减号。
2.“增量”是末动能减初动能.ΔEK>0表示动能增加，ΔEK<0表示动能减小.
3、动能定理适用单个物体，对于物体系统尤其是具有相对运动的物体系统不能盲目的应用动能定理.因为此时内力的功也可引起物体动能向其他形式能(比如内能)的转化.在动能定理中.总功指各外力对物体做功的代数和.这里我们所说的外力包括重力、弹力、摩擦力、电场力等.
4.各力位移相同时，可求合外力做的功，各力位移不同时，分别求力做功，然后求代数和.
5.力的独立作用原理使我们有了牛顿第二定律、动量定理、动量守恒定律的分量表达式.但动能定理是标量式.功和动能都是标量，不
能利用矢量法则分解.故动能定理无分量式.在处理一些问题时，可在某一方向应用动能定理.
6.动能定理的表达式是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下得出的.但它也适用于变为及物体作曲线运动的情况.即动能定理对恒力、变力做功都适用;直线运动与曲线运动也均适用.
7.对动能定理中的位移与速度必须相对同一参照物.。