高考物理一輪復(fù)習(xí)方案 （高頻考點(diǎn)+熱點(diǎn)導(dǎo)練+歷年高考題）第5章 第2節(jié) 動(dòng)能定理課件 新人教版

第第2節(jié)節(jié)動(dòng)能定理動(dòng)能定理考點(diǎn)考點(diǎn)1：對(duì)動(dòng)能定理的理解：對(duì)動(dòng)能定理的理解【例1】如圖521所示，電梯質(zhì)量為M，地板上放置一質(zhì)量為m的物體鋼索拉電梯由靜止開(kāi)始向上加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)上升高度為H時(shí)，速度達(dá)到v，則()圖5212221A2B1C21D2mvmgHMvMgHMMv地板對(duì)物體的支持力做的功等于地板對(duì)物體的支持力做的功等于鋼索的拉力做的功等于合外力對(duì)電梯做的功等于切入點(diǎn)：物體和電梯無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可以看成單一物體的系統(tǒng)，動(dòng)能定理適用2222121C21D21AB2WMm gHMm vWMm vMm gHMvmvmgH拉拉地板上的物體與電梯一起向上運(yùn)動(dòng)，以物體和電梯組成的系統(tǒng)作為研究對(duì)象應(yīng)用動(dòng)能定理可得：，拉力做的功為，所以 不正確；分別對(duì)電梯和物體應(yīng)用動(dòng)能定理可得，合外力對(duì)電梯做的功為，答案 正確；地板對(duì)物體的支持力做的功為，所以答【解案 、 均析】不正確答案： D點(diǎn)評(píng)：(1)動(dòng)能定理中所說(shuō)的外力，既可以是重力、彈力、摩擦力，也可以是任何其他的力，動(dòng)能定理中的W是指所有作用在物體上的外力的合力的功(2)動(dòng)能定理的表達(dá)式是在物體受恒力作用且做直線運(yùn)動(dòng)的情況下得出的，但對(duì)于外力是變力，物體做曲線運(yùn)動(dòng)的情況同樣適用考點(diǎn)考點(diǎn)2：動(dòng)能定理的應(yīng)用：動(dòng)能定理的應(yīng)用22522.()11AB22D2CsvmAABmvmvmgsmgs如圖所示，水平傳送帶長(zhǎng)為 ，以速度始終保持勻速運(yùn)動(dòng)，把質(zhì)量為 的貨物放到 點(diǎn)，貨物與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 當(dāng)貨物從 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的過(guò)程中，摩擦力對(duì)貨物做的功可能是 等于小于大于小于【例 】圖522切入點(diǎn)：應(yīng)考慮貨物運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度與皮帶速度的關(guān)系有多種可能221122ABD.vmvmvmgsmgsmgs物體在傳送帶上相對(duì)地面可能先加速后勻速，也可能一直加速而物體的最終速度小于 ，故可能等于，可能小于，可能等于，可能小于，但不可能大于，故選 、【】、解析答案：ABD點(diǎn)評(píng)：動(dòng)能定理的表達(dá)式是在物體受恒力作用且做直線運(yùn)動(dòng)的情況下得出的，但對(duì)于外力是變力，物體做曲線運(yùn)動(dòng)的情況同樣適用題型一：應(yīng)用動(dòng)能定理求變力的功題型一：應(yīng)用動(dòng)能定理求變力的功【例3】劍橋大學(xué)物理學(xué)家海倫杰爾斯基研究了各種自行車特技的物理學(xué)原理，并通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)探尋特技動(dòng)作的極限，設(shè)計(jì)了一個(gè)令人驚嘆不已的高難度動(dòng)作“愛(ài)因斯坦空翻”，并在倫敦科學(xué)博物館由自行車特技運(yùn)動(dòng)員(18歲的布萊士)成功完成“愛(ài)因斯坦空翻”簡(jiǎn)化模型如圖523所示，質(zhì)量為m的自行車運(yùn)動(dòng)員從B點(diǎn)由靜止出發(fā)，經(jīng)BC圓弧，從C點(diǎn)豎直沖出，完成空翻，完成空翻的時(shí)間為t.由B到C的過(guò)程中，克服摩擦力做功為W，空氣阻力忽略不計(jì)，重力加速度為g，試求：自行車運(yùn)動(dòng)員從B到C至少做多少功？圖523 222 212121128CvCvvgtvgtBCWWmvWmvWmg tW 運(yùn)動(dòng)員在 點(diǎn)時(shí)，設(shè)速度為 ，運(yùn)動(dòng)員從 點(diǎn)沖出做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，則，即到 的過(guò)程，用動(dòng)能定理，則】 析 解 【點(diǎn)評(píng)：(1)分析物體受力情況，確定恒力和變力(2)找出其中恒力的功及變力的功(3)分析物體初末狀態(tài)，運(yùn)用動(dòng)能定理求解題型二：動(dòng)能定理在多過(guò)程問(wèn)題中的應(yīng)用題型二：動(dòng)能定理在多過(guò)程問(wèn)題中的應(yīng)用【例4】物體從高出地面H處，由靜止自由下落，如圖524所示，不考慮空氣阻力，落至地面進(jìn)入沙坑深h處停止，求物體在沙坑中受到的平均阻力是其重力的多少倍？ 圖5242212102ffvmgHmvmghF hmvFHhmgh解法一：物體運(yùn)動(dòng)分兩個(gè)物理過(guò)程，先自由落體，然后做勻減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)物體落至地面時(shí)速度為，則由動(dòng)能定理可得 第二個(gè)物理過(guò)程中物體受重力和阻力，同理可得 由解得【解析】000ffmg HhF hFHhmgh 解法二：若視全過(guò)程為一整體，由于物體的初、末動(dòng)能均為 ，由動(dòng)能定理得解得點(diǎn)評(píng)：對(duì)于多過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理問(wèn)題 (1)有些力在物體運(yùn)動(dòng)全過(guò)程中，不是始終存在的，導(dǎo)致物體的運(yùn)動(dòng)包含幾個(gè)物理過(guò)程，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、受力情況均發(fā)生變化，因而在考慮外力做功時(shí)，必須根據(jù)不同情況，分別對(duì)待 (2)若物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中包含幾個(gè)不同的物理過(guò)程，解題時(shí)，可以分段考慮，也可視為一個(gè)整體過(guò)程，應(yīng)用動(dòng)能定理求解 (3)對(duì)過(guò)程運(yùn)用“整體法”或“隔離法”并不影響解題結(jié)果，要看研究問(wèn)題的方便而定1.(2010上海)如圖525為質(zhì)量相等的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B在同一直線上運(yùn)動(dòng)的v-t圖象，由圖可知( )A在t1時(shí)刻兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)在同一位置B在t1時(shí)刻兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)速度相等C在0t1時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)B比質(zhì)點(diǎn)A位移大D在0t1時(shí)間內(nèi)合外力對(duì)兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)做功相等BCD圖525【解析】首先，B正確；根據(jù)位移由v-t圖象中面積表示，在0t1時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)B比質(zhì)點(diǎn)A位移大，C正確而A錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理，合外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做功等于動(dòng)能的變化，D正確本題選BCD.2.(2012天津卷)如圖526甲所示，靜止在水平地面的物塊A，受到水平向右的拉力F作用，F(xiàn)與時(shí)間t的關(guān)系如圖526乙所示，設(shè)物塊與地面的靜摩擦力最大值fmax，與滑動(dòng)摩擦力大小相等，則( )圖5262.(2012天津卷)如圖526甲所示，靜止在水平地面的物塊A，受到水平向右的拉力F作用，F(xiàn)與時(shí)間t的關(guān)系如圖526乙所示，設(shè)物塊與地面的靜摩擦力最大值fmax，與滑動(dòng)摩擦力大小相等，則( )A0t1時(shí)間內(nèi)F的功率逐漸增大Bt2時(shí)刻物塊A的加速度最大Ct2時(shí)刻后物塊A做反向運(yùn)動(dòng)Dt3時(shí)刻物塊A的動(dòng)能最大【解析】由Ft圖象可知，0t1時(shí)間內(nèi)物體靜止，t1t3時(shí)間內(nèi)一直做加速運(yùn)動(dòng)，且t3時(shí)刻恰好平衡，此時(shí)速度達(dá)到最大值，t3t4時(shí)間內(nèi)物體做減速運(yùn)動(dòng)，故選B、D.圖527圖5274.(2011上海崇明期末)質(zhì)量為m的小球，從離地面H高處從靜止開(kāi)始釋放，落到地面后繼續(xù)陷入泥中h深度而停止，設(shè)小球受到空氣阻力為f，則下列說(shuō)法正確的是( )A小球落地時(shí)動(dòng)能等于mgHB小球陷入泥中的過(guò)程中克服泥土阻力所做的功小于剛落到地面時(shí)的動(dòng)能C整個(gè)過(guò)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為mg(1+H/h)C5.如圖528所示，人拉著繩子的一端由滑輪正下方的A點(diǎn)以速度v0勻速地移到B點(diǎn)，已知滑輪高度為h，A、B之間的水平距離為l，物體質(zhì)量為m.求：人對(duì)物體所做的功圖528222210220122()sinsinpmHhlhEmgHmghlhvvllhv lvlh上升的高度 故而 所【以解析】01222 22 2200122222 222022110222()()2()kkpv lvlhv lmv lEmvmlhlhmv lWEEmghlhlh 物體此時(shí)上升的速度為人所做的功為：6.某日有霧的清晨，一艘質(zhì)量為m=500t的輪船，從某碼頭由靜止起航做直線運(yùn)動(dòng)，并保持發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率等于額定功率不變，經(jīng)t0=10min后，達(dá)到最大行駛速度vm=20m/s，霧也恰好散開(kāi)，此時(shí)船長(zhǎng)突然發(fā)現(xiàn)航線正前方s=480m處，有一只拖網(wǎng)漁船以v=5m/s的速度沿垂直航線方向勻速運(yùn)動(dòng)，且此時(shí)漁船船頭恰好位于輪船的航線上，輪船船長(zhǎng)立即下令采取制動(dòng)措施，附加了恒定的制動(dòng)力F=1.0105N，結(jié)果漁船的拖網(wǎng)越過(guò)輪船的航線時(shí)，輪船也恰好從該點(diǎn)通過(guò)，從而避免了事故的發(fā)生已知漁船連同拖網(wǎng)總長(zhǎng)度L=200m(不考慮船的寬度)，假定水對(duì)船阻力的大小恒定不變，求：(1)輪船減速時(shí)的加速度a；(2)輪船的額定功率P；(3)發(fā)現(xiàn)漁船時(shí)，輪船離開(kāi)碼頭的距離圖529 222222001s40s51 22()2 (48020 40)m/s400.4m/smmLtvsv tatsv tat 漁船通過(guò)的時(shí)間由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式， 得到【解析】 555621.0 10 N1.0 10 N1.0 1020W2.0 10 WfffmfmFFmaFFFPFvF v輪船做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，牛頓第二定律解得最大速度行駛時(shí)，牽引力，功率 20120163254132222 2.0 1010 60500 1020m2 1.0 10 1.1 10fmmfPtF smvPtmvsFm 由動(dòng)能定理得解得