高考物理一轮复习课件：专题五 第2讲 动能、动能定理
第2讲 动能、动能定理
考点 1 动能 1.定义：物体由于___运__动___而具有的能叫动能. 2.公式：Ek＝___12_m_v_2__. 3.单位：焦耳，1 J＝1 _k_g_·_m_2_/_s2_. 4.性质：动能是标量，是状态量，与 v瞬时对应.
考点 2 动能定理
内容 合外力在一个过程中对物体所做的功等于物体_动__能__的__变__化_
＋R－Rcos θ)＝12mv2C－0，在 C 点由牛顿第二定律得 NC－mg＝ mvR2C，解得 NC＝275mg，由牛顿第三定律得：小球在刚过 C 点时
对轨道的压力大小为275mg，A 正确；小球会从 D 点离开圆弧轨
道做平拋运动的条件是 vmin≥ gR，从 A 到 D 的过程：由动能
定理 mg(h－R－Rcos θ)＝12mv2D－0，解得 vD＝
图 D32 木箱在移动的过程中有两个力做功，拉力做正功，摩擦力 做负功，根据动能定理可知 WF－Wf＝12mv2－0 ，所以动能小于 拉力做的功，A 正确；无法比较动能与摩擦力做功的大小，C、 D 错误. 答案：A
方法技巧：应用动能定理解题应抓好“两状态，一过程” “两状态”即明确研究对象的始、末状态的速度或动能情 况；“一过程”即明确研究过程，确定这一过程研究对象的受 力情况和位置变化或位移信息.
答案：D
热点 1 对动能定理的理解 [热点归纳] 1.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，动能是状态量， 动能的变化是过程量. (2)动能为非负值，而动能变化量有正负之分.ΔEk＞0 表示 物体的动能增加，ΔEk＜0 表示物体的动能减少.
2.对动能定理的理解 (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.
考向 1 动能定理的简单应用 【典题 2】(2018 年新课标Ⅱ卷)如图5-2-3，某同学用绳子 拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速 度，木箱获得的动能一定( )
图 5-2-3
A.小于拉力所做的功
B.等于拉力所做的功
C.等于克服摩擦力所做的功 D.大于克服摩擦力所做的功
解析：木箱受力如图 D32 所示：
解析：外力做的总功等于各个力单独做功的代数和，A 错 误；根据动能定理，决定动能是否改变的是总功，而不是某一 个力做的功，B 错误；动能定理既适用于直线运动，也适用于 曲线运动；既适用于恒力做功的情况，又适用于变力做功的情 况，C 错误，D 正确.
答案：D
2.质量为2 kg的物体A以5 m/s的速度向北运动，另一个质 量为0.5 kg的物体B以10 m/s的速度向西运动，它们的动能分 别为EkA和EkB，则( )
条件 (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___
【基础自测】 1.关于动能定理，下列说法中正确的是( ) A.在某过程中，外力做的总功等于各个力单独做功的绝对 值之和 B.只要有力对物体做功，物体的动能就一定改变 C.动能定理只适用于直线运动，不适用于曲线运动 D.动能定理既适用于恒力做功的情况，又适用于变力做功 的情况
弧，且与长为 l＝5 m 的粗糙水平面 BC 相切.他从 A 点以 v0＝ 4 m/s 的速度出发，经 BCD 滑到高出 D 点 hDE＝0.2m 的 E 处返 回.忽略空气阻力，取 g＝10 m/s2.求：
【典题 3】(2015 年新课标Ⅰ卷)如图 5-2-4 所示，一半径为 R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径 POQ 水平.一质量为 m 的质点自 P 点上方高度 R 处由静止开始下落， 恰好从 P 点进入轨道.质点滑到轨道最低点 N 时，对轨道的压力 为 4mg，g 为重力加速度.用 W 表示质点从 P 点运动到 N 点的过 程中克服摩擦力所做的功，则( )
答案：C
考向 3 动能定理在机车启动问题中的应用 【典题 4】(2018 年北师大附属实验中学期末)如图5-2-5 是 某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置.当太阳光 照射到小车上方的光电板，光电板中产生的电流经电动机带动 小车前进.若小车在平直的水泥路上从静止开始加速行驶，经过 时间 t 前进距离 s，速度达到最大值 vm，设这一过程中电动机 的功率恒为 P，小车所受阻力恒为 F，那么( )
图 5-2-4
A.W＝12mgR，质点恰好可以到达 Q 点 B.W>12mgR，质点不能到达 Q 点 C.W＝12mgR，质点到达 Q 点后，继续上升一段距离 D.W<12mgR，质点到达 Q 点后，继续上升一段距离
解析：在 N 点，由牛顿第二定律得 4mg－mg＝mvR2，解得 v＝ 3gR，则质点在 N 点的动能为32mgR，根据动能定理，有 mg·2R－W＝32mgR，解得 W＝12mgR，NQ 段与 PN 段相比，质点 运动的速率小，受到的支持力小，摩擦力小，质点克服摩擦力 做功 W′＜W，到达 Q 点时的动能为32mgR－mgR－W′＝12mgR －W′>0，故质点会从 Q 点继续上升，C 正确.
A.EkA＝EkB B.EkA>EkB C.EkA<EkB D.因运动方向不同，无法比较动能 解析：根据 Ek＝12mv2 知，EkA＝25 J，EkB＝25 J，而且动能 是标量，所以 EkA＝EkB，A 正确.
答案：A
3.质量为 1 kg 的物体沿水平方向做直线运动，其 v-t 图象如
图 5-2-1 所示，则下列说法正确的是( )
考向 2 用动能定理求解变力做的功 [热点归纳] 应用动能定理求变力做功时应注意的问题： (1)所求的变力做的功不一定为总功，故所求的变力做的功 不一定等于ΔEk. (2)合外力对物体所做的功对应物体动能的变化，而不是对 应物体的动能. (3)若有多个力做功时，必须明确各力做功的正负，待求的 变力做的功若为负功，可以设克服该力做功为 W，则表达式中 应用－W(也可以设变力做的功为 W，则字母 W 本身含有负号).
小球水平方向的位移 x＝vt≥vmint＝
18 5 R>Rsin
37°，所以小球
能从 D 点离开圆弧轨道，不能恰好落在 B 点，D 错误.
答案：AC
考向 5 运用动能定理巧解往复运动问题 【典题 6】(2018 届四川测试)如图5-2-7 甲所示，一群轮滑 爱好者在 U 形池内练习轮滑.其中某位质量 m＝50 kg(含装备) 的爱好者自由滑行(不用力蹬地)时的运动轨迹如图甲中虚线所 示，图乙为示意图.AB、CD 段曲面均为半径 R＝6 m 的14光滑圆
2 5gR<
gR，所
以小球不会从 D 点离开圆弧轨道做平拋运动，B 错误；当 h＝
3R 时ND＋mg ＝mvR2D，解得 ND＝75mg，所以，由牛顿第三定律得小球运动到 D
点时对轨道的压力大小为 1.4mg，C 正确；小球从 D 点离开圆
弧轨道做平抛运动，则有 R＋Rcos 37°＝12gt2，解得 t＝ 158gR，
答案：B
考向 4 动能定理与圆周运动的综合 【典题 5】(2018 届皖南八校第三次联考)如图5-2-6 所示， 竖直平面内有一固定的光滑轨道 ABCD，其中倾角为θ＝37°的 斜面 AB 与半径为 R 的圆弧轨道平滑相切于 B 点，CD 为竖直直 径，O 为圆心.质量为 m 的小球(可视为质点)从与 B 点高度差为 h 的位置 A 点沿斜面由静止释放.重力加速度大小为 g，sin 37° ＝0.6, cos 37°＝0.8，则下列说法正确的是( )
表达式
W＝ΔEk＝__12_m_v_22_－__12_m__v_12 __
对定理 的理解
W>0，物体的动能__增__加____ W<0，物体的动能__减__少____
W＝0，物体的动能不变
(1)动能定理既适用于直线运动，也适用于___曲__线__运__动___；
适用 (2)既适用于恒力做功，也适用于___变__力__做__功___；
答案：BC 方法技巧：动能定理指出了外力对物体所做的总功与物体 动能变化之间的关系，即外力对物体所做的总功，对应于物体 动能的变化，变化的大小由做功的多少来量度.
热点 2 动能定理的应用 [热点归纳] 1.应用流程
2.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， 一般以地面或相对地面静止的物体为参考系. (2)应用动能定理的关键在于对研究对象进行准确的受力 分析及运动过程分析，并画出运动过程的草图，借助草图理解 物理过程之间的关系. (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，这样更简便. (4)列动能定理方程时，必须明确各力做功的正、负，确实 难以判断的先假定为正功，最后根据结果加以检验.
图 5-2-5
A.小车先匀加速运动，达到最大速度后开始匀速运动 B.这段时间内电动机所做的功为 Pt
C.这段时间内电动机所做的功为12mv2m D.这段时间内电动机所做的功为12mv2m－Fs
解析：小车电动机的功率恒定，速度不断变大，根据功率 与速度的关系公式 P＝F1v 可知，牵引力不断减小，根据牛顿第 二定律，有Pv－F＝ma，故小车的运动是加速度不断减小的加速 运动，A 错误；这一过程中电动机的功率恒为 P，所以 W 电＝ Pt，所以这段时间内电动机所做的功为 Pt，B 正确；对小车启 动过程，根据动能定理，有 W 电－Fs＝12mv2m，这段时间内电动 机所做的功为 W 电＝Fs＋12mv2m，C、D 错误.
的公式求得，而在 BC 段克服摩擦力所做的功，可直接求得， 对从 A 到 C 全过程运用动能定理即可求出物体在 AB 段克服摩 擦力所做的功.设物体在 AB 段克服摩擦力所做的功为 WAB，物 体从 A 到 C 的全过程，根据动能定理有 mgR－WAB－μmgR＝0， 所以WAB＝mgR－μmgR＝(1－μ)mgR.D正确.
考点 1 动能 1.定义：物体由于___运__动___而具有的能叫动能. 2.公式：Ek＝___12_m_v_2__. 3.单位：焦耳，1 J＝1 _k_g_·_m_2_/_s2_. 4.性质：动能是标量，是状态量，与 v瞬时对应.
考点 2 动能定理
内容 合外力在一个过程中对物体所做的功等于物体_动__能__的__变__化_
＋R－Rcos θ)＝12mv2C－0，在 C 点由牛顿第二定律得 NC－mg＝ mvR2C，解得 NC＝275mg，由牛顿第三定律得：小球在刚过 C 点时
对轨道的压力大小为275mg，A 正确；小球会从 D 点离开圆弧轨
道做平拋运动的条件是 vmin≥ gR，从 A 到 D 的过程：由动能
定理 mg(h－R－Rcos θ)＝12mv2D－0，解得 vD＝
图 D32 木箱在移动的过程中有两个力做功，拉力做正功，摩擦力 做负功，根据动能定理可知 WF－Wf＝12mv2－0 ，所以动能小于 拉力做的功，A 正确；无法比较动能与摩擦力做功的大小，C、 D 错误. 答案：A
方法技巧：应用动能定理解题应抓好“两状态，一过程” “两状态”即明确研究对象的始、末状态的速度或动能情 况；“一过程”即明确研究过程，确定这一过程研究对象的受 力情况和位置变化或位移信息.
答案：D
热点 1 对动能定理的理解 [热点归纳] 1.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，动能是状态量， 动能的变化是过程量. (2)动能为非负值，而动能变化量有正负之分.ΔEk＞0 表示 物体的动能增加，ΔEk＜0 表示物体的动能减少.
2.对动能定理的理解 (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.
考向 1 动能定理的简单应用 【典题 2】(2018 年新课标Ⅱ卷)如图5-2-3，某同学用绳子 拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速 度，木箱获得的动能一定( )
图 5-2-3
A.小于拉力所做的功
B.等于拉力所做的功
C.等于克服摩擦力所做的功 D.大于克服摩擦力所做的功
解析：木箱受力如图 D32 所示：
解析：外力做的总功等于各个力单独做功的代数和，A 错 误；根据动能定理，决定动能是否改变的是总功，而不是某一 个力做的功，B 错误；动能定理既适用于直线运动，也适用于 曲线运动；既适用于恒力做功的情况，又适用于变力做功的情 况，C 错误，D 正确.
答案：D
2.质量为2 kg的物体A以5 m/s的速度向北运动，另一个质 量为0.5 kg的物体B以10 m/s的速度向西运动，它们的动能分 别为EkA和EkB，则( )
条件 (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___
【基础自测】 1.关于动能定理，下列说法中正确的是( ) A.在某过程中，外力做的总功等于各个力单独做功的绝对 值之和 B.只要有力对物体做功，物体的动能就一定改变 C.动能定理只适用于直线运动，不适用于曲线运动 D.动能定理既适用于恒力做功的情况，又适用于变力做功 的情况
弧，且与长为 l＝5 m 的粗糙水平面 BC 相切.他从 A 点以 v0＝ 4 m/s 的速度出发，经 BCD 滑到高出 D 点 hDE＝0.2m 的 E 处返 回.忽略空气阻力，取 g＝10 m/s2.求：
【典题 3】(2015 年新课标Ⅰ卷)如图 5-2-4 所示，一半径为 R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径 POQ 水平.一质量为 m 的质点自 P 点上方高度 R 处由静止开始下落， 恰好从 P 点进入轨道.质点滑到轨道最低点 N 时，对轨道的压力 为 4mg，g 为重力加速度.用 W 表示质点从 P 点运动到 N 点的过 程中克服摩擦力所做的功，则( )
答案：C
考向 3 动能定理在机车启动问题中的应用 【典题 4】(2018 年北师大附属实验中学期末)如图5-2-5 是 某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置.当太阳光 照射到小车上方的光电板，光电板中产生的电流经电动机带动 小车前进.若小车在平直的水泥路上从静止开始加速行驶，经过 时间 t 前进距离 s，速度达到最大值 vm，设这一过程中电动机 的功率恒为 P，小车所受阻力恒为 F，那么( )
图 5-2-4
A.W＝12mgR，质点恰好可以到达 Q 点 B.W>12mgR，质点不能到达 Q 点 C.W＝12mgR，质点到达 Q 点后，继续上升一段距离 D.W<12mgR，质点到达 Q 点后，继续上升一段距离
解析：在 N 点，由牛顿第二定律得 4mg－mg＝mvR2，解得 v＝ 3gR，则质点在 N 点的动能为32mgR，根据动能定理，有 mg·2R－W＝32mgR，解得 W＝12mgR，NQ 段与 PN 段相比，质点 运动的速率小，受到的支持力小，摩擦力小，质点克服摩擦力 做功 W′＜W，到达 Q 点时的动能为32mgR－mgR－W′＝12mgR －W′>0，故质点会从 Q 点继续上升，C 正确.
A.EkA＝EkB B.EkA>EkB C.EkA<EkB D.因运动方向不同，无法比较动能 解析：根据 Ek＝12mv2 知，EkA＝25 J，EkB＝25 J，而且动能 是标量，所以 EkA＝EkB，A 正确.
答案：A
3.质量为 1 kg 的物体沿水平方向做直线运动，其 v-t 图象如
图 5-2-1 所示，则下列说法正确的是( )
考向 2 用动能定理求解变力做的功 [热点归纳] 应用动能定理求变力做功时应注意的问题： (1)所求的变力做的功不一定为总功，故所求的变力做的功 不一定等于ΔEk. (2)合外力对物体所做的功对应物体动能的变化，而不是对 应物体的动能. (3)若有多个力做功时，必须明确各力做功的正负，待求的 变力做的功若为负功，可以设克服该力做功为 W，则表达式中 应用－W(也可以设变力做的功为 W，则字母 W 本身含有负号).
小球水平方向的位移 x＝vt≥vmint＝
18 5 R>Rsin
37°，所以小球
能从 D 点离开圆弧轨道，不能恰好落在 B 点，D 错误.
答案：AC
考向 5 运用动能定理巧解往复运动问题 【典题 6】(2018 届四川测试)如图5-2-7 甲所示，一群轮滑 爱好者在 U 形池内练习轮滑.其中某位质量 m＝50 kg(含装备) 的爱好者自由滑行(不用力蹬地)时的运动轨迹如图甲中虚线所 示，图乙为示意图.AB、CD 段曲面均为半径 R＝6 m 的14光滑圆
2 5gR<
gR，所
以小球不会从 D 点离开圆弧轨道做平拋运动，B 错误；当 h＝
3R 时ND＋mg ＝mvR2D，解得 ND＝75mg，所以，由牛顿第三定律得小球运动到 D
点时对轨道的压力大小为 1.4mg，C 正确；小球从 D 点离开圆
弧轨道做平抛运动，则有 R＋Rcos 37°＝12gt2，解得 t＝ 158gR，
答案：B
考向 4 动能定理与圆周运动的综合 【典题 5】(2018 届皖南八校第三次联考)如图5-2-6 所示， 竖直平面内有一固定的光滑轨道 ABCD，其中倾角为θ＝37°的 斜面 AB 与半径为 R 的圆弧轨道平滑相切于 B 点，CD 为竖直直 径，O 为圆心.质量为 m 的小球(可视为质点)从与 B 点高度差为 h 的位置 A 点沿斜面由静止释放.重力加速度大小为 g，sin 37° ＝0.6, cos 37°＝0.8，则下列说法正确的是( )
表达式
W＝ΔEk＝__12_m_v_22_－__12_m__v_12 __
对定理 的理解
W>0，物体的动能__增__加____ W<0，物体的动能__减__少____
W＝0，物体的动能不变
(1)动能定理既适用于直线运动，也适用于___曲__线__运__动___；
适用 (2)既适用于恒力做功，也适用于___变__力__做__功___；
答案：BC 方法技巧：动能定理指出了外力对物体所做的总功与物体 动能变化之间的关系，即外力对物体所做的总功，对应于物体 动能的变化，变化的大小由做功的多少来量度.
热点 2 动能定理的应用 [热点归纳] 1.应用流程
2.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， 一般以地面或相对地面静止的物体为参考系. (2)应用动能定理的关键在于对研究对象进行准确的受力 分析及运动过程分析，并画出运动过程的草图，借助草图理解 物理过程之间的关系. (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，这样更简便. (4)列动能定理方程时，必须明确各力做功的正、负，确实 难以判断的先假定为正功，最后根据结果加以检验.
图 5-2-5
A.小车先匀加速运动，达到最大速度后开始匀速运动 B.这段时间内电动机所做的功为 Pt
C.这段时间内电动机所做的功为12mv2m D.这段时间内电动机所做的功为12mv2m－Fs
解析：小车电动机的功率恒定，速度不断变大，根据功率 与速度的关系公式 P＝F1v 可知，牵引力不断减小，根据牛顿第 二定律，有Pv－F＝ma，故小车的运动是加速度不断减小的加速 运动，A 错误；这一过程中电动机的功率恒为 P，所以 W 电＝ Pt，所以这段时间内电动机所做的功为 Pt，B 正确；对小车启 动过程，根据动能定理，有 W 电－Fs＝12mv2m，这段时间内电动 机所做的功为 W 电＝Fs＋12mv2m，C、D 错误.
的公式求得，而在 BC 段克服摩擦力所做的功，可直接求得， 对从 A 到 C 全过程运用动能定理即可求出物体在 AB 段克服摩 擦力所做的功.设物体在 AB 段克服摩擦力所做的功为 WAB，物 体从 A 到 C 的全过程，根据动能定理有 mgR－WAB－μmgR＝0， 所以WAB＝mgR－μmgR＝(1－μ)mgR.D正确.
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第五章第2讲动能定理及其应用-2025年高考物理一轮复习PPT课件
高考一轮总复习•物理
第7页
3.物理意义： 合力 的功是物体动能变化的量度． 4．适用条件 (1)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 分阶段
作用．
高考一轮总复习•物理
第8页
1．思维辨析 (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)处于平衡状态的物体动能一定保持不变．( √ ) (3)做自由落体运动的物体，动能与下落时间的二次方成正比．( √ ) (4)物体在合外力作用下做变速运动，动能一定变化．( ) (5)物体的动能不变，所受的合外力必定为零．( )
答案
高考一轮总复习•物理
第19页
解析：因为频闪照片时间间隔相同，对比图甲和乙可知图甲中滑块加速度大，是上滑阶 段；根据牛顿第二定律可知图甲中滑块受到的合力较大，故 A 错误．从图甲中的 A 点到图乙 中的 A 点，先上升后下降，重力做功为 0，摩擦力做负功；根据动能定理可知图甲经过 A 点 的动能较大，故 B 错误．对比图甲、乙可知，图甲中在 A、B 之间的运动时间较短，故 C 正 确．由于无论上滑还是下滑，受到的滑动摩擦力大小相等，故图甲和图乙在 A、B 之间克服 摩擦力做的功相等，故 D 错误．
高考一轮总复习•物理
第9页
2．运动员把质量是 500 g 的足球踢出后，某人观察它在空中的飞行情况，估计上升的
最大高度是 10 m，在最高点的速度为 20 m/s.估算出运动员踢球时对足球做的功为( )
A．50 J
B．100 J
C．150 J
高考物理一轮复习：5-2《动能和动能定理》ppt课件
由动能的表达式
Ek＝12mv2 知，A、 B、C 错误；动能 是标量，与方向无 关，D 正确．
答案 解析
基础自测 教材梳理 考点突破 题型透析 学科培优 素能提升 课时训练 规范解答
首页 教材梳理
2．(对动能定理的理解)(多选)关于动能定理式的中表W达表式示W总＝功Ek，2－是物
Ek1，下列说法正确的是( BC )
体受到的所有力的代数
A．公式中的W为不包含重力的其他力做的和总，功故A错误，B正
B．公式中的W为包含重力在内的所有力做确的；功E，k也2－可E通k1是过动以能下的两
种方式计算：先求每个力的功再内求容功的代数增和量或，先合求外合力外做力正再功求，合
外力的功
动能增加，合外力做负
基础自测 教材梳理 考点突破 题型透析 学科培优 素能提升 课时训练 规范解答 首页 上页 下页 尾页 并通过掷硬币和掷骰子的试验，引入古典概型，通过转盘游戏引入几何概型。分别介绍了用计算器和计算机中的Excel软件产生（取整数值的）随机数的方法，以及利用随机模拟的方法估计随机事件的概率、估计圆周率的值、近似计算不规则图形的面积等。教科书首先通过具体实例给出了随机事件的定义，通过抛掷硬币的试验，观察正面朝上的次数和
比例，引出了随机事件出现的频数和频率的定义，并且利用计算机模拟掷硬币试验，给出试验结果的统计表和直观的折线图，使学生观察到随着试验次数的增加，随机事件发生的频率稳定在某个常数附近，从而给出概率的统计定义。概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释 概率的意义，并通过掷硬币和掷骰子的试验，引入古典概型，通过转 盘游戏引入几何概型。分别介绍了用计算器和计算机中的Excel软件产生（取整数值的）随机数的方法，以及利用随机模拟的方法估计随机事件的概率、估计圆周率的值、近似计算不规则图形的面积等。
高考物理一轮复习动能动能定理优质课件
时的速度为vm，不计飞机在B处的机械能损失．求AB部分的长
度．
第五章 机械能
知识整合基础
热点考向剖析
学科素养提升
考情随堂体验
课时演练·大冲关
【解题引路】 (1)飞机在AB段上滑行时有哪些力做功？各做多少功？
(2)飞机在BC段上滑行时各力做功情况如何？
(3)全过程动能的变化量是多少？
第五章 机械能
知识整合基础
第五章 机械能
知识整合基础
热点考向剖析
学科素养提升
考情随堂体验
课时演练·大冲关
【解题引路】 (1)小球刚好到达B点的条件是什么？ (2)小球在运动的全过程中有哪些力做功？ (3)在做功的各个力中，有哪些变力做功？
【提示】
(1)重力提供向心力
(2)重力，空气阻力 (3)空气阻力 【尝试解题】 ________
第五章 机械能
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课时演练·大冲关
[针对训练]
2．如图所示，质量为2 kg的物体从A点沿半径为R的粗糙
半球内表面以 10 m/s的速度开始下滑，到达B点时的速度变为 2 m/s，求物体从 A点运动到 B点的过程中，摩擦力所做的功是多 少？
第五章 机械能
知识整合基础
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课时演练·大冲关
典例1
(2015·海淀高三上学期摸底)我国第一艘航空母舰
“辽宁号”已经投入使用．为使战斗机更容易起飞，“辽宁
号”使用了跃习技术，其甲板可简化为如图所示的模型： AB 部分水平，BC部分倾斜，倾角为 θ.战机从 A点开始滑跑，从 C 点离舰，此过程中发动机的推力和飞机所受甲板和空气阻力的 合力大小恒为F，ABC甲板总长度为L，战斗机质量为m，离舰
二讲动能动能定理【共51张PPT】
力做功WG=mgh 摩擦力做功Wf=-μmgcosθ·
h s in
物体在水平面上运动时,只有滑动摩擦力做功
Wf′=-μmg(s-
h). ta n
解法一:“隔离”过程,分段研究,设最低点物体速度为v,物体由
A到最低点根据动能定理得:
mgh-μmgcosθ·
h m1v2-0 ① sin 2
物体在水平面上运动,同理有:
(3)因动能定理中的功和动能均与参考系的选取有关,所以动能定理也
与参考系的选取有关,一般以地面为参考系.
三、运用动能定理须注意的问题
应用动能定理解题时,在分析过程时无需深究物体运动过程中状 态变化的细节,只需考虑整体的功及过程始末的动能.若过程包含 了几个运动性质不同的分过程,既可分段考虑,也可整体考虑.但求功 时,有些力不是全过程都作用的,必须根据不同的情况分别对待求出总 功,计算时要把各力的功连同符号(正负)一同代入公式.
答案:ACD
解析:合外力对物体做功W=mv2/2=1×22/2 J=2 J,手对物体做功 W1=mgh+mv2/2=1×10×1 J+2 J=12 J,物体克服重力做功 mgh=10 J.
4.( ·广东高考)一个25 kg的小孩从高度为3.0 m的滑梯顶端由 静止开始滑下,滑到底端时的速度为2.0 m/s.取g=10 m/s2,关 于力对小孩做的功,以下结果正确的是( )
2.子弹以某速度击中静止在光滑水平面上的木块,当子弹进入 木块深度为x时,木块相对水平面移动距离为x ,求木块获得的 动能ΔEk1和子弹损失的动能ΔEk2之比_____2 ___.
答 案 :1 3
解析:本题容易出错在使用动能定理时,乱用参考系,没有统一
确所定以以地E k面1 为F参f 2x考系1,木子块弹的损位失移的为动2x 能,子大弹于的木位块移获为得x的 动2x 能,
高考物理一轮复习课件：第五章 第2讲 动能定理及其应用
(2013届中山模拟)质量为m的物体在水平力F的作用下 由静止开始在光滑地面上运动，前进一段距离之后速度大小 为v，再前进一段距离使物体的速度增大为2v，则( ) A．第二过程的速度增量等于第一过程的速度增量 B．第二过程的动能增量是第一过程动能增量的3倍 C．第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做的功 D．第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做功的2倍
1.总功的计算 物体受到多个外力作用时，计算合外力的功，要考虑各 个外力共同做功产生的效果，一般有如下两种方法： (1)先由力的合成或根据牛顿第二定律求出合力F合，然后 由W＝F合lcos α计算． (2)由W＝Flcos α计算各个力对物体做的功W1、W2、…Wn 然后将各个外力所做的功求代数和，即 W合＝W1＋W2＋…＋Wn.
【解析】 (1)在 3 s～5 s 内物块在水平恒力 F 作用下 由 B 点匀加速运动到 A 点， 设加速度为 a， A 与 B 间的距离 为 x，则 F－μmg＝ma 得 a＝2 m/s2 1 2 x＝2at ＝4 m. (2)设物块回到 A 点时的速度为 v A， 2 由 vA ＝2ax 得 v A＝4 m/s 设整个过程中 F 做的功为 WF， 1 2 由动能定理得：WF－2μmgx＝ mv A 2 解得：WF＝24 J.
【针对训练】 2．(2013届辽宁省实验中学检测)木球从水面上方某位置由 静止开始自由下落，落入水中又继续下降一段距离后速度减 小到零．把木球在空中下落过程叫做Ⅰ过程，在水中下落过 程叫做Ⅱ过程．不计空气和水的摩擦阻力．下列说法中正确 的是( ) A．第Ⅰ阶段重力对木球做的功等于第Ⅱ阶段木球克服浮力 做的功 B．第Ⅰ阶段重力对木球做的功大于第Ⅱ阶段木球克服浮力 做的功 C．第Ⅰ、第Ⅱ阶段重力对木球做的总功和第Ⅱ阶段合力对 木球做的功的代数和为零 D．第Ⅰ、第Ⅱ阶段重力对木球做的总功等于第Ⅱ阶段木球 克服浮力做的功 【解析】 根据动能定理，全过程合外力做功为零，所以 ，只有D项正确． 【答案】 D
2024版高考物理一轮复习教材：动能和动能定理教学课件
第2讲 动能和动能定理教材知识萃取1. 如图,在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个坑,该坑沿摩托车前进方向的水平宽度为3h ,其左边缘a 点比右边缘b 点高0.5h 。
若摩托车经过a 点时的动能为E 1,它会落到坑内c 点,c 与a 的水平距离和高度差均为h ;若经过a 点时的动能为E 2,该摩托车恰能越过坑到达b 点。
�2�1等于A.20 B.18C.9.0D.3.01.B 摩托车落到c 点时,根据平抛运动规律有h =v 01t 1,h =12g �12,解得�012=�ℎ2;同理摩托车落到b 点时有�022=9gh 。
又动能E 1=12m �012、E 2=12m �022,所以�2�1=18,故A 、C 、D 项错误,B 项正确。
答案2. 某音乐喷泉一个喷水管的流量为Q =0.04 m 3/s,喷出的水最高可达20 m 的高度,已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m 3,不计空气阻力和水滴之间的相互作用,用于该喷水管的电动机功率约为A.8.0×103 WB.8.0×104 WC.2.0×103 WD.2.0×104 W2.A 根据题意,水离开管口的速度大小v =2� =2×10×20 m/s=20 m/s,设给喷管喷水的电动机输出功率为P ,很短一段时间Δt 内喷出的水柱的质量m =ρ·V =ρQ Δt ,根据动能定理可得P Δt =12mv 2,代入数据解得P =8.0×103 W,故A 正确,BCD 错误。
答案3. [多选]游乐场有一种儿童滑轨,其竖直剖面示意图如图所示,AB部分是半径为R的四分之一圆弧轨道,BC部分轨道水平。
一质量为m的小孩(可视为质点)从A点由静止滑下,滑到圆弧轨道末端B点时,对轨道的正压力为2.5mg,重力加速度大小为g。
下列说法正确的是A.小孩到达B点时的速度大小为2�B.小孩到达B点时的速度大小为6�2mgRC.小孩从A到B克服摩擦力做的功为14mgRD.小孩从A到B克服摩擦力做的功为12教材素材变式3.BC 根据牛顿第三定律可知,小孩在B点处受到轨道的支持力N=2.5mg,根据牛顿第二定律有N-mg=��2,解得v=6�2,故选项A错误,B正确;根据动能定理有mgR-W f=12mv2,将v=6�2代入可求出小孩从A到B克服摩擦力做的功W f=14mgR,故选项C正确,D错误。
高三物理一轮复习 第5章第2讲 动能 动能定理课件 鲁科版
一辆汽车在平 直的路面上以恒定功率由静 止开始行驶，设所受阻力大 小不变，其牵引力F与速度v 的关系如图5-2-2所示，加速 过程结束时对应图中的B点， 所用的时间t=10s，经历的路 程s=60m.此后汽车做匀速直 线运动.求：
(1)汽车所受阻力的大小；
(2)汽车的质量.
图5-2-2
1 vm 10 m / s时 ， f F牵 1 10 4 N
点评 本题要注意两个问题： (1)从B→C和C→B盆底与小物块间 的摩擦力方向不同，但大小不变，故求 摩擦力做的总功可用f·s路程表示.
(2)重力做功与路程无关，这点和摩 擦力做功的特点不同，要注意.
如图524所示，质量m=0.5kg的小球从距离 地面高H=5m处自由下落，到达地面时恰能 沿凹陷于地面的半圆形槽壁运动，半圆形 槽的半径R=0.4m，小球到达槽最低点时速 率恰好为10m/s，并继续沿槽壁运动直到从 槽左端边缘飞出且沿竖直方向上升、下落， 如此反复几次，设摩擦力大小恒定不变， 取g=10m/s2，求：
联立解得：h
v2
H
2R
102 (
5
2 0.4)m
4.2m.
g
10
2设小球最多能飞出槽外n次，则由动能定理得
mgH2nWf 00
解得：n
mgH 2Wf
mgH 2[mg(HR)
1
mv2]
gH 2g(HR)
v2
2
6.25
故小球最多能飞出槽外6次．
运用动能定理求解变力所做的功
如图525所示，一个质量为m的圆环套在 一根固定的水平直杆上，环与杆的动摩擦因 数为μ.现给环一个向右的初速度v0，如果在运 动过程中还受到一个方向始终竖直向上的力 F的作用，已知力F的大小F=kv(k为常数，v 为环的运动速度)，则环在整个运动过程中克 服摩擦力所做的功(假设杆足够长)不可能为
高考物理一轮复习 5.2动能和动能定理课件
(2)判断物体受到的重力和摩擦力做功大小． (3)物体初、末状态动能的变化量．
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22
【解析】 由动能定理得 WG＋WFN＝0，故WFN＝mglsinα.
【答案】 mglsinα
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23
运用动能定理应注意的事项 (1)动能定理的研究对象可以是单一物体，或者是可以看作 单一物体的物体系统． (2)当题目中涉及位移和速度而不涉及时间时可优先考虑动 能定理；处理曲线运动中的速率问题时也要优先考虑动能定 理． (3)求变力做功问题优先考虑动能定理．
B．如果合外力对物体所做的功为零，则合外力一定为零 C．物体在合外力作用下做变速运动，动能一定变化 D．物体的动能不变，所受合外力必定为零
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12
解析：由W＝Fxcosθ，知F合＝0时，W合＝0，故A项正确； 由动能定理知合外力做功等于物体动能的变化，若动能不变 化，则合外力做功为零，匀速圆周运动中，动能不变化合外力 做功为零，但合外力不为零，故B、D项错误；匀速圆周运动是 变速运动，动能不变化，故C项错误．
的量度．
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8
4．动能定理的适用条件 (1)动能定理既适用于直线运动，也适用于 曲线运动 ； (2)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 ．
(4)惯性参考系．
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9
基础自测
1．物体做匀速圆周运动时( ) A．速度变化，动能变化 B．速度变化，动能不变 C．速度不变，动能变化 D．速度不变，动能不变
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解析：速度是矢量，动能是标量，物体做匀速圆周运动时 速度的方向随时变化，但大小不变，故速度在变，动能不变， 选项B正确．
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【解析】 由动能定理得 WG＋WFN＝0，故WFN＝mglsinα.
【答案】 mglsinα
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运用动能定理应注意的事项 (1)动能定理的研究对象可以是单一物体，或者是可以看作 单一物体的物体系统． (2)当题目中涉及位移和速度而不涉及时间时可优先考虑动 能定理；处理曲线运动中的速率问题时也要优先考虑动能定 理． (3)求变力做功问题优先考虑动能定理．
B．如果合外力对物体所做的功为零，则合外力一定为零 C．物体在合外力作用下做变速运动，动能一定变化 D．物体的动能不变，所受合外力必定为零
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解析：由W＝Fxcosθ，知F合＝0时，W合＝0，故A项正确； 由动能定理知合外力做功等于物体动能的变化，若动能不变 化，则合外力做功为零，匀速圆周运动中，动能不变化合外力 做功为零，但合外力不为零，故B、D项错误；匀速圆周运动是 变速运动，动能不变化，故C项错误．
的量度．
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4．动能定理的适用条件 (1)动能定理既适用于直线运动，也适用于 曲线运动 ； (2)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 ．
(4)惯性参考系．
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基础自测
1．物体做匀速圆周运动时( ) A．速度变化，动能变化 B．速度变化，动能不变 C．速度不变，动能变化 D．速度不变，动能不变
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解析：速度是矢量，动能是标量，物体做匀速圆周运动时 速度的方向随时变化，但大小不变，故速度在变，动能不变， 选项B正确．
2020版高考物理一轮复习第五章第2讲动能动能定理课件
由牛顿第三定律得FN=4mg
1 联立得W= mgR 2
质点由N点到Q点的过程中,在等高位置处的速度总小于由P点到N点下 滑时的速度,故由N点到Q点过程克服摩擦力做的功W'<W,故质点到达Q 点后,会继续上升一段距离,选项C正确。
方法技巧 应用动能定理解题应注意的问题 (1)运用动能定理解决问题时,选择合适的研究过程能使问题得到简 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、几个或全部子过程应用动能定理进行研究。
答案
3 (1) mg 4
1 2 v4 度变大,C项错。由动能定理可知,在0~4 s内合力对物体做的功为W合4= m 2 1 -0,又v4= 2 ×(2+4)×2 m/s=6 m/s,得W合4=36 J;同理0~6 s内合力对物体做的功为 1 2 v W 合6 = m 6 -0,又v6=6 m/s,得W合6=36 J,则W合4=W合6,D项正确。 2
能精确得出或估算得出的物理量有 ( A.物体与水平面间的动摩擦因数 B.合外力对物体所做的功 C.物体做匀速运动时的速度 D.物体运动的时间 ABC )
解析 物体做匀速直线运动时,拉力F与滑动摩擦力f大小相等,
F 物体与水平面间的动摩擦因数为μ= =0.35,A正确;减速过程由动能定 mg 1 理得WF+Wf=0- mv2,根据F-x图像中图线与横轴围成的面积可以估算力 2
D )
解析 由动能定理有
H 1 -mgH-μmg cos θ· =0- mv2 sin θ 2 2 h 1 v -mgh-μmg cos θ· =0-2 m sin θ 2
v2 H 1 解得μ= tan θ,h= ,故D正确。 4 2 gH
高考物理(人教通用)一轮课件：第5章 第2讲 动能 动能定理
•答案 B
热点一 对动能定理的理解及简单应用
1．从两个方面理解动能定理 (1)动能定理公式中体现的三个关系： ①数量关系：即合外力所做的功与物体动能的变化具有等 量代换关系．可以通过计算物体动能的变化，求合外力的 功，进而求得某一力的功． ②单位关系，等式两侧物理量的国际单位都是焦耳． ③因果关系：合外力的功是引起物体动能变化的原因． (2)动能定理叙述中所说的“外力”， 即可以是重力、 弹力、 摩擦力，也可以是电场力、磁场力或其他力．
•答案 B
• 3．(单选)一质点开始时做匀速直线运动， 从某时刻起受到一恒力作用．此后，该质 点的动能不可能 ( )． • A．一直增大 • B．先逐渐减小至零，再逐渐增大 • C．先逐渐增大至某一最大值，再逐渐 减小 • D．先逐渐减小至某一非零的最小值， 再逐渐增大
•解析 若力F的方向与初速度v0的方向一致 ，则质点一直加速，动能一直增大，选项A 可能．若力F的方向与v0的方向相反，则质 点先减速至速度为零后再反向加速，动能 先减小至零后再增大，选项B可能．若力F 的方向与v0的方向成一钝角，如斜上抛运动 ，物体先减速，减到某一值再加速，则其 动能先减小至某一非零的最小值再增大， 选项D可能，选项C不可能，本题选C. •答案 C
动能定理 (考纲要求 Ⅱ)
• 1.内容：在一个过程中合外力对物体所做的 动能的变化 功，等于物体在这个过程中 ____________ 1 2 1 2 ． mv2－ mv1
2 2
• 2．表达式：________________. • 3．物理意义：________的功是物体动能变 曲线运动 化的量度． 变力做功 • 4．适用条件 • 不同时作用 (1)动能定理既适用于直线运动，也适用 于___________．