2019版高考物理一轮复习第五章机械能及其守恒定律第2讲动能定理及其应用学案.doc
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1、【 精品教育资源文库 】 第 2 讲 动能定理及其应用 微知识 1 动能 1定义:物体由于 运动 而具有的能量叫做动能。 2公式: Ek 12mv2。 3单位: 焦耳 (J), 1 J 1 Nm 1 kgm 2/s2。 4动能是 标量 ,只有正值,没有负值。 5动能是状态量,也具有相对性,因为 v 为瞬时速度,且与参考系的选择有关,一般以地面为参考系。 微知识 2 动能定理 1内容 所有外力对物体做的 总功 (也叫合外力的功 )等于物体 动能 的变化。 2表达式: W 总 Ek2 Ek1。 3对定理的理解 当 W 总 0 时, Ek2 Ek1,物体的动能 增大 。 当 W 总 0 时, Ek
2、2 Ek1,物体的动能 减少 。 当 W 总 0 时, Ek2 Ek1,物体的动能 不变 。 一、思维辨析 (判断正误,正确的画 “” ,错误的画 “” 。 ) 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物体在合外力作用下做变速运动,动能一定变化。 () 4运用动能定理可以求变力的功。 () 5功和动能都是标量,所以动能定理没有分量式。 () 二、对点微练 1 (对动能的理解 )(多选 )关于动 能的理解,下列说法正确的是 ( ) A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 B动能总为非负值 C一定质
3、量的物体动能变化时,速度不一定变化,但速度变化时,动能一定变化 D动能不变的物体,一定处于平衡状态 解析 由动能的定义和特点知,故 A、 B 项正确;动能是标量而速度是矢量,当动能变【 精品教育资源文库 】 化时,速度的大小一定变化;而速度的变化可能只是方向变了,大小未变,则动能不变,且物体有加速度,处于非平衡状态,故 C、 D 项均错误。 答案 AB 2 (对动能定理的理解 )两辆汽车在同一平直路面上行驶,它们的质量之 比 m1 m2 12,速度之比 v1 v2 2 1,当两车急刹车后,甲车滑行的最大距离为 L1,乙车滑行的最大距离为 L2,设两车与路面间的动摩擦因数相等,不计空气阻力,则
4、 ( ) A L1 L2 1 2 B L1 L2 1 1 C L1 L2 2 1 D L1 L2 4 1 解析 由动能定理,对两车分别列式 F1L1 0 12m1v21, F2L2 0 12m2v22, F1 m 1g,F2 m 2g, 由以 上四式联立得 L1 L2 4 1, 故选项 D 正确。 答案 D 3 (动能定理的简单应用 )在离地面高为 h 处竖直上抛一 质量为 m 的物块,抛出时的速度为 v0,它落到地面时速度为 v,用 g 表示重力加速度,则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于 ( ) A mgh 12mv2 12mv20 B mgh 12mv2 12mv20 C mgh 1
5、2mv2 12mv20 D mgh 12mv2 12mv20 答案 B 见学生用书 P072 微考点 1 动能定理的理解和应用 核 |心 |微 |讲 1对动能定理的理解 (1)动能定理说明了合力对物体所做的总功和动能变化间的一种因果关系和数量关系,不可理解为功转变成了物体的动能。 (2)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。 (3)动能定理公式中等号的意义:表明合力的功 是物体动能变化的原因,且合力所做的功与物体动能的变化具有等量代换关系。 2应用动能定理解题的基本思路 【 精品教育资源文库 】 应用动能定理的关键是写出各力做功的代数和,不
6、要漏掉某个力的功,同时要注意各力做功的正负。 典 |例 |微 |探 【例 1】 如图所示,质量为 m 的小球用长为 L 的轻质细线悬于 O 点,与 O 点处于同一水平线上的 P 点处有一个光滑的细钉,已知 OP L2,在 A 点给小球一个水平向左的初速度 v0,发现小球恰能到达跟 P 点在同一竖直线上的最高点 B。求: (1)小球到达 B 点时的速率。 (2)若不计空气阻力,则初 速度 v0为多少。 (3)若初速度 v0 3 gL,则小球在从 A 到 B 的过程中克服空气阻力做了多少功? 【解题导思】 (1)小球恰好到达 B 点的动力学条件是什么? 答: 小球恰好到达 B 点的动力学条件是仅由
7、重力提供向心力。 (2)空气阻力对小球的作用力是恒力还是变力,其对小球做的功能用功的公式求解吗? 答: 空气阻力对小球的作用力为变力,不能用功的公式求功。 解析 (1)小球恰能到达最高点 B,由牛顿第二定律得 mg mv2BL2,解得 vB gL2 。 (2)若不计空气阻力,从 A B 由动能定理得 mg? ?L L2 12mv2B 12mv20, 解得 v0 7gL2 。 【 精品教育资源文库 】 (3)当 v0 3 gL 时,由动能定理得 mg? ?L L2 Wf 12mv2B 12mv20, 解得 Wf 114mgL。 答案 (1) gL2 (2) 7gL2 (3)114mgL (1)
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