2018届高考物理一轮复习 专题 动能 动能定理导学案2.doc

动能 动能定理 知识梳理 知识点一、动能 1．定义：物体由于运动而具有的能叫动能。 2．公式：Ek＝mv2。 3．单位：焦耳，1 J＝1 N·m＝1 kg·m2/s2。 4．矢标性：动能是标量，只有正值。 5．状态量：动能是状态量，因为v是瞬时速度。 知 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＝mv－mv或W＝Ek2－Ek1。 3．物理意义：合外力的功是物体动能变化的量度。 [思考判断] (1)运动的物体具有的能量就是动能. (　　) (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)处于平衡状态的物体动能一定保持不变. (　　) (4)做自由落体运动的物体，动能与下落时间的二次方成正比. (　　) (5)物体在合外力作用下做变速运动，动能一定变化.(　　) (6)物体的动能不变，所受的合外力必定为零. (　　) 答案：(1)×　(2)√　(3)√　(4)√　(5)×　(6)×　动能和动能定理的理解 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。 (2)对“外力”的理解 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。 1．[对动能概念的理解]关于物体的动能，下列说法中正确的是(　　) A．物体速度变化，其动能一定变化 B．物体所受的合外力不为零，其动能一定变化 C．物体的动能变化，其运动状态一定发生改变 D．物体的速度变化越大，其动能一定变化也越大 解析　若速度的方向变化而大小不变，则其动能不变化，故选项A错误；物体所受合外力不为零，只要速度大小不变，其动能就不变化，如匀速圆周运动中，物体所受合外力不为零，B错误；物体动能变化，其速度一定发生变化，故运动状态改变，选项C正确；物体速度变化若仅由方向变化引起，其动能可能不变，如匀速圆周运动中，速度变化，但动能始终不变，故选项D错误。 答案　C 2．[对动能定理的理解] (多选)如图1所示，电梯质量为M，在它的m的物体。电梯在钢索的拉力作用下竖直向上加速运动，当电梯的速度由v1增加到v2时，上升高度为H，则在这个过程中，下列说法或表达式正确的是(　　) 图1 A．对物体，动能定理的表达式为WN＝mv，其中WN为支持力的功 B．对物体，动能定理的表达式为W合＝0，其中W合为合力的功 C．对物体，动能定理的表达式为WN－mgH＝mv－mv，其中WN为支持力的功 D．对电梯，其所受合力做功为Mv－Mv 解析　电梯上升的过程中，对物体做功的有重力mg、支持力FN，这两个力的总功才等于物体动能的增量ΔEk＝mv－mvA、B均错误，C正确；对电梯，无论有几个力对它做功，由动能定理可知，其合力的功一定等于其动能的增量，故D正确。 答案　CD 　动能定理的应用 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 【典例】　(2016·河南郑州三模)如图2所示，倾角θ＝45°的粗糙平直导轨AB与半径为R的光滑圆环轨道相切，切点为B，整个轨道处在竖直平面内。一质量为m的小滑块(可以看作质点)从导轨上离地面高为h＝3R的DC水平飞出，恰好击中导轨上与圆心O等高的P点，不计空气阻力，已知重力加速度为g。求： 图2 (1)滑块运动到圆环最高点C时的速度大小； (2)滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力的大小； (3)滑块在斜面轨道BD间运动的过程中克服摩擦力做的功。 解析　(1)小滑块从C点飞出来做平抛运动，水平速度为v0。 竖直方向上：R＝gt2① 水平方向上：R＝v0t② 解得：v0＝③ (2)小滑块在最低点时速度为v，由动能定理得： －mg·2R＝mv－mv2④ 解得：v＝⑤ 在最低点由牛顿第二定律得： FN－mg＝m⑥ 解得：FN＝6mg 由牛顿第三定律得：FN′＝6mg⑦ (3)从D到最低点过程中，设DB过程中克服摩擦阻力做功Wf，由动能定理得： mgh－Wf＝mv2－0⑧ 解得：Wf＝mgR⑨ 答案　(1)　(2)6mg　(3)mgR 【拓展延伸1】　使小滑块刚好能过C点 在【典例】中，若小滑块刚好能过C点，求滑块与轨道AB间的动摩擦因数。 解析　小滑块刚好能过C点，则在C点由牛顿第二定律得：mg＝m 解得：vC＝ 小滑块由D至C过程，由动能定理得： mg(h－2R)－μmgcos θ·＝mv－0， 解得：μ