2024年高考物理一轮复习第五章第2节动能定理及其应用课件

这是一份2024年高考物理一轮复习第五章第2节动能定理及其应用课件，共36页。PPT课件主要包含了动能定理，适用条件，答案A，答案D，图5-2-2，能的变化是过程量，方法技巧，k＋1，图5-2-4，2hCk等内容，欢迎下载使用。

1.定义：物体由于________而具有的能叫动能.
2.公式：Ek＝________.
3.单位：焦耳，1 J＝1 kg·m2/s2.4.性质：动能是标量，是状态量，与 v瞬时对应.
(续表)(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
【基础自测】1.判断下列题目的正误.(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)如果物体所受的合外力为零，那么合外力对物体做功一定
(4)物体在合外力作用下做变速运动时，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：(1)√ (2)× (3)√ (4)×
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(
A.EkA＝EkBB.EkA>EkBC.EkA3.(2021 年广东深圳月考)如图 5-2-1 所示，将质量为 m 的石块从距地面 h 高处斜向上方抛出，石块抛出时的速度大小为 v0，不
计空气阻力，石块落地时的动能为(图 5-2-1
4.(2021 年辽宁六校联考)如图 5-2-2 所示，在足球比赛中，某位同学获得一次点球机会，他在门前用力将足球踢出，足球以约5 m/s 的速度撞在球门的横梁上.已知足球质量约为 0.4 kg，球门横梁离地面高度约为 2.5 m，忽略足球受到的空气阻力，则该同学罚球时对足球做
的功最接近(g 取 10 m/s2)(
B.15 JD.100 J
A.5 JC.30 J答案：B
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
(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，是一个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.
【典题 1】(多选)如图 5-2-3 所示，电梯质量为 M，在它的水平地板上放置一质量为 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 5-2-3
解析：电梯上升的过程中，对物体做功的有重力 mg、支持力A、B 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，其合力做的功一定等于其动能的增量，故 D 正确.答案：CD
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.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.
考向 1 动能定理的简单应用【典题 2】(2022 年全国甲卷)2022 年北京冬奥会滑雪大跳台局部示意图如图 5-2-4 所示.运动员从 a 处由静止自由滑下，到 b处起跳，c 点为 a、b 之间的最低点，a、c 两处的高度差为 h.要求运动员经过 c 点时对滑雪板的压力不大于自身所受重力的 k 倍，运动过程中将运动员视为质点并忽略所有阻力，则 c 点处这一段
圆弧雪道的半径不应小于(
圆弧轨道最低点的压力受到限制，间接限制了最
低点的速度，此速度用动能定理表示出来，结合向心力方程即可得到最小的半径.
【迁移拓展 1】(2020 年云南昆明模拟)如图 5-2-5 所示，从高为 h 的斜面体 ABC 的顶点 A 抛出一个质量为 m 的小球(视为质点)，落在底端 B 点，已知接触 B 点前的瞬间小球的动能为 Ek，取 BC所在水平面为零势能参考平面，不计空气阻力，重力加速度为 g，
则小球被抛出时的速度大小为(
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
(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
(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).
【典题 3】(多选，2022 年广东梅州开学考)某新型节能环保电动车，在平直路面上启动时的速度图像如图 5-2-6 所示，Oa 段为直线，ab 段为曲线，bc 段是水平直线.设整个过程中电动车所受的
阻力不变，则下述说法正确的是(图 5-2-6
思路导引 t1～t2 时间内合外力是变力，且力不是随着位移均
匀变化，无法应用平均力求功，只能考虑动能定理.
考向 3 动能定理在多过程问题中的应用[热点归纳]1.分析思路.
(1)受力与运动分析：根据物体的运动过程分析物体的受力情
况，以及不同运动过程中力的变化情况.
(2)做功分析：根据各种力做功的不同特点，分析各种力在不
同的运动过程中的做功情况.
(3)功能关系分析：运用动能定理、功能关系或能量守恒定律
进行分析，选择合适的规律求解.
(1)“合”——整体上把握全过程，构建大致的运动图景.(2)“分”——将全过程进行分解，分析每个子过程对应的基
(3)“合”——找出各子过程之间的联系，以衔接点为突破口，
【典题 4】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
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＝0.2 m 的 E 处返回.忽略空气阻力，g 取 10 m/s2.求：
(1)轮滑爱好者在水平面 BC 运动时所受的阻力大小.
(2)轮滑爱好者第三次到达 B 点前瞬间受到曲面的支持力大小.(3)轮滑爱好者最后停止的位置离 C 点的距离.
图 5-2-7解：(1)以 A 点为初位置，E 点为末位置，由动能定理，有代入数据可得 f＝60 N.
(2)第三次经过 B 点时的速度与第二次相同，以 E 点为初位置，B 点为末位置，由动能定理，有
(3)以 A 点为初位置，最后停止的状态为末位置
由于水平面 BC 长 5 m，故此处离 C 点的距离约为 1.7 m.
(1)应用动能定理求解往复运动问题时，要确定物
体的初状态和最终状态.(2)重力做功与物体运动路径无关，可用 WG＝mgh 直接求解.(3)滑动摩擦力做功与物体运动路径有关，其功的大小可用Wf＝－Ff·s 求解，其中 s 为物体相对滑行的路程.
【迁移拓展 2】(2021 年广东惠州模拟)如图 5-2-8 所示，一个可视作质点的小物块自 A 点水平抛出，恰好落于斜面顶端 C 处，并且速度方向与斜面平行.物块沿斜面下滑与固定于斜面底端 D 处且垂直于斜面的挡板发生弹性碰撞后反向弹回，第一次恰好能返回到 C 点. 已知 BC 点间距 L1 ＝1.2 m，AB 两点水平高度差 H ＝
sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，求：(1)物块自 A 点抛出时的初速度 v0.(2)物体与斜面间的动摩擦因数.