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2023高考物理全复习（统考版）第五章 第2讲 动能定理及其应用课件PPT
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这是一份2023高考物理全复习（统考版）第五章 第2讲 动能定理及其应用课件PPT，共29页。PPT课件主要包含了必备知识·自主排查，关键能力·分层突破，瞬时速度，末动能，初动能，动能的变化量，合外力，曲线运动，变力做功，分阶段等内容，欢迎下载使用。
一、动能1．定义：物体由于________而具有的能．2．公式：Ek＝________．3．单位：________，1 J＝1 N·m＝1 kg·m2/s2.4．物理意义(1)动能是状态量，v是________(选填“瞬时速度”或“平均速度”)．(2)动能是________(选填“矢量”或“标量”)，只有正值，动能与速度方向________(选填“有关”或“无关”)．5．动能的变化物体________与________之差，即ΔEk＝________________________．
二、动能定理1．内容：在一个过程中合外力对物体所做的功，等于物体在这个过程中____________．2．表达式：W＝________________．3．物理意义：________的功是物体动能变化的量度．4．动能定理的特点
生活情境如图所示为一滑梯的实物图，滑梯的斜面段长度L＝5.0 m，高度h＝3.0 m，为保证小朋友的安全，在水平面铺设安全地垫．水平段与斜面段底部平滑连接，小朋友在连接处速度大小不变．某小朋友从滑梯顶端由静止开始滑下，经斜面底端后水平滑行一段距离，停在水平地垫上．已知小朋友质量为m＝20 kg，小朋友在斜面上受到的平均阻力f1＝88 N，在水平段受到的平均阻力f2＝100 N.取重力加速度g＝10 m/s2(1)小朋友在下滑过程中，重力做功600 J．( )(2)小朋友在斜面上滑下的过程中克服摩擦力做的功为440 J．( )(3)小朋友滑到斜面底端时的动能为160 J．( )(4)小朋友在斜面上滑下的过程中合外力做功为0.( )(5)为使小朋友不滑出水平地垫，地垫的长度至少为1.6 m．( )(6)在斜面、水平面整个运动过程中合外力对小朋友做功为0.( )
考点一 对动能定理的理解和应用1．对“外力”的两点理解(1)“外力”可以是重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力等，它们可以同时作用，也可以不同时作用．(2)“外力”既可以是恒力，也可以是变力．2．动能定理公式中“＝”体现的“三个关系”
跟进训练1.物体做自由落体运动，其动能Ek随运动时间t的关系图线可能是( )
2．随着高铁时代的到来，人们出行也是越来越方便，高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动．在启动阶段，列车的动能( )A．与它所经历的时间成正比B．与它的位移成正比C．与它的速度成正比 D．与它的加速度成正比
3．一个物体在相互垂直的两个力F1、F2的作用下，从静止开始沿光滑水平面运动一段距离，运动过程中F1对物体做功－6 J，F2对物体做功8 J，则物体获得的动能为( )A．－10 J B．2 JC．10 J D．14 J
考点二 动能定理的应用1．思路：
角度1应用动能定理求变力的功例1.如图如示，有一半径r＝0.5 m的粗糙半圆轨道，A与圆心O等高，有一质量m＝0.2 kg的物块(可视为质点)从A点由静止滑下，滑至最低点B时的速度为v＝1 m/s，g取10 m/s2.下列说法正确的是( )A．物块过B点时对轨道的压力大小是0.4 NB．物块过B点时对轨道的压力大小是2.0 NC．从A到B的过程中克服摩擦力做的功为0.9 JD．从A到B的过程中克服摩擦力做的功为0.1 J
角度2用动能定理求解直线运动问题例2. [2021·全国乙卷，24]一篮球质量为m＝0.60 kg，一运动员使其从距地面高度为h1＝1.8 m处由静止自由落下，反弹高度为h2＝1.2 m．若使篮球从距地面h3＝1.5 m的高度由静止下落，并在开始下落的同时向下拍球、球落地后反弹的高度也为1.5 m．假设运动员拍球时对球的作用力为恒力，作用时间为t＝0.20 s；该篮球每次与地面碰撞前后的动能的比值不变．重力加速度大小取g＝10 m/s2，不计空气阻力．求：(1)运动员拍球过程中对篮球所做的功；(2)运动员拍球时对篮球的作用力的大小．
答案：(1)4.5 J (2)9 N
跟进训练4.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 JC．150 J D．无法确定
解析：运动员踢球时对足球做的功W等于足球获得的初动能Ek1，即W＝Ek1－0；足球上升时重力做的功等于动能的变化量，设上升到最高点时动能为Ek2，则有－mgh＝Ek2－Ek1，联立得W＝Ek1＝Ek2＋mgh＝150 J，故C正确．
答案：(1)2 N，方向竖直向上 (2)0.4 m (3)1.6 m
考点三 动能定理与图象问题的结合 素养提升解决物理图象问题的基本步骤(1)观察题目给出的图象，弄清横坐标、纵坐标所对应的物理量及图线所表示的物理意义；(2)根据物理规律推导出横坐标与纵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、交点的物理意义，弄清图线与坐标轴围成的面积所表示的物理意义，进而分析解答问题，或者利用函数图线上的特殊值代入函数关系式求物理量．
跟进训练6.(多选)一质量为2 kg的物体放在水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，0～1 s内物体受到的水平拉力大小为F1，1～3 s内物体受到的水平拉力大小为F2，且F1＝2F2，物体沿水平面做直线运动的v t图象如图所示.3 s末撤去水平拉力，撤去拉力后物体继续滑行一段时间后停止，重力加速度g取10 m/s2，下列说法正确的是( )A．物体0～3 s内发生的位移为12 mB．物体与水平面间的动摩擦因数为0.4C．0～3 s内拉力对物体做功为144 JD．撤去拉力后物体还能滑行3 s
7．一个质量为50 kg的人乘坐电梯，由静止开始上升，整个过程中电梯对人做功的功率随时间变化的P t图象如图所示，其中电梯在0～2 s做匀加速直线运动，2～5 s做匀速直线运动，5～9 s做匀减速直线运动，g取10 m/s2，则以下说法错误的是( )A．前2 s内电梯对人的支持力为550 NB．在2～5 s内电梯的速度为2 m/sC．电梯加速阶段的加速度为1 m/s2D．电梯加速运动过程中对人所做的功大于减速阶段对人所做的功
一、动能1．定义：物体由于________而具有的能．2．公式：Ek＝________．3．单位：________，1 J＝1 N·m＝1 kg·m2/s2.4．物理意义(1)动能是状态量，v是________(选填“瞬时速度”或“平均速度”)．(2)动能是________(选填“矢量”或“标量”)，只有正值，动能与速度方向________(选填“有关”或“无关”)．5．动能的变化物体________与________之差，即ΔEk＝________________________．
二、动能定理1．内容：在一个过程中合外力对物体所做的功，等于物体在这个过程中____________．2．表达式：W＝________________．3．物理意义：________的功是物体动能变化的量度．4．动能定理的特点
生活情境如图所示为一滑梯的实物图，滑梯的斜面段长度L＝5.0 m，高度h＝3.0 m，为保证小朋友的安全，在水平面铺设安全地垫．水平段与斜面段底部平滑连接，小朋友在连接处速度大小不变．某小朋友从滑梯顶端由静止开始滑下，经斜面底端后水平滑行一段距离，停在水平地垫上．已知小朋友质量为m＝20 kg，小朋友在斜面上受到的平均阻力f1＝88 N，在水平段受到的平均阻力f2＝100 N.取重力加速度g＝10 m/s2(1)小朋友在下滑过程中，重力做功600 J．( )(2)小朋友在斜面上滑下的过程中克服摩擦力做的功为440 J．( )(3)小朋友滑到斜面底端时的动能为160 J．( )(4)小朋友在斜面上滑下的过程中合外力做功为0.( )(5)为使小朋友不滑出水平地垫，地垫的长度至少为1.6 m．( )(6)在斜面、水平面整个运动过程中合外力对小朋友做功为0.( )
考点一 对动能定理的理解和应用1．对“外力”的两点理解(1)“外力”可以是重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力等，它们可以同时作用，也可以不同时作用．(2)“外力”既可以是恒力，也可以是变力．2．动能定理公式中“＝”体现的“三个关系”
跟进训练1.物体做自由落体运动，其动能Ek随运动时间t的关系图线可能是( )
2．随着高铁时代的到来，人们出行也是越来越方便，高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动．在启动阶段，列车的动能( )A．与它所经历的时间成正比B．与它的位移成正比C．与它的速度成正比 D．与它的加速度成正比
3．一个物体在相互垂直的两个力F1、F2的作用下，从静止开始沿光滑水平面运动一段距离，运动过程中F1对物体做功－6 J，F2对物体做功8 J，则物体获得的动能为( )A．－10 J B．2 JC．10 J D．14 J
考点二 动能定理的应用1．思路：
角度1应用动能定理求变力的功例1.如图如示，有一半径r＝0.5 m的粗糙半圆轨道，A与圆心O等高，有一质量m＝0.2 kg的物块(可视为质点)从A点由静止滑下，滑至最低点B时的速度为v＝1 m/s，g取10 m/s2.下列说法正确的是( )A．物块过B点时对轨道的压力大小是0.4 NB．物块过B点时对轨道的压力大小是2.0 NC．从A到B的过程中克服摩擦力做的功为0.9 JD．从A到B的过程中克服摩擦力做的功为0.1 J
角度2用动能定理求解直线运动问题例2. [2021·全国乙卷，24]一篮球质量为m＝0.60 kg，一运动员使其从距地面高度为h1＝1.8 m处由静止自由落下，反弹高度为h2＝1.2 m．若使篮球从距地面h3＝1.5 m的高度由静止下落，并在开始下落的同时向下拍球、球落地后反弹的高度也为1.5 m．假设运动员拍球时对球的作用力为恒力，作用时间为t＝0.20 s；该篮球每次与地面碰撞前后的动能的比值不变．重力加速度大小取g＝10 m/s2，不计空气阻力．求：(1)运动员拍球过程中对篮球所做的功；(2)运动员拍球时对篮球的作用力的大小．
答案：(1)4.5 J (2)9 N
跟进训练4.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 JC．150 J D．无法确定
解析：运动员踢球时对足球做的功W等于足球获得的初动能Ek1，即W＝Ek1－0；足球上升时重力做的功等于动能的变化量，设上升到最高点时动能为Ek2，则有－mgh＝Ek2－Ek1，联立得W＝Ek1＝Ek2＋mgh＝150 J，故C正确．
答案：(1)2 N，方向竖直向上 (2)0.4 m (3)1.6 m
考点三 动能定理与图象问题的结合 素养提升解决物理图象问题的基本步骤(1)观察题目给出的图象，弄清横坐标、纵坐标所对应的物理量及图线所表示的物理意义；(2)根据物理规律推导出横坐标与纵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、交点的物理意义，弄清图线与坐标轴围成的面积所表示的物理意义，进而分析解答问题，或者利用函数图线上的特殊值代入函数关系式求物理量．
跟进训练6.(多选)一质量为2 kg的物体放在水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，0～1 s内物体受到的水平拉力大小为F1，1～3 s内物体受到的水平拉力大小为F2，且F1＝2F2，物体沿水平面做直线运动的v t图象如图所示.3 s末撤去水平拉力，撤去拉力后物体继续滑行一段时间后停止，重力加速度g取10 m/s2，下列说法正确的是( )A．物体0～3 s内发生的位移为12 mB．物体与水平面间的动摩擦因数为0.4C．0～3 s内拉力对物体做功为144 JD．撤去拉力后物体还能滑行3 s
7．一个质量为50 kg的人乘坐电梯，由静止开始上升，整个过程中电梯对人做功的功率随时间变化的P t图象如图所示，其中电梯在0～2 s做匀加速直线运动，2～5 s做匀速直线运动，5～9 s做匀减速直线运动，g取10 m/s2，则以下说法错误的是( )A．前2 s内电梯对人的支持力为550 NB．在2～5 s内电梯的速度为2 m/sC．电梯加速阶段的加速度为1 m/s2D．电梯加速运动过程中对人所做的功大于减速阶段对人所做的功
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