第六章 第二十八课时 专题强化：动能定理在多过程问题中的应用-2027年高考物理一轮复习课件（含解析版讲义）

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专题强化：动能定理在多过程问题中的应用
1.会用动能定理解决多过程、多阶段的问题。2.掌握动能定理在往复运动问题中的应用。
考点一　动能定理在多过程问题中的应用
考点二　动能定理在往复运动问题中的应用
动能定理在多过程问题中的应用
1.应用动能定理解决多过程问题的两种思路(1)分阶段应用动能定理①若题目需要求某一中间物理量，应分阶段应用动能定理。②物体在多个运动过程中，受到的弹力、摩擦力等力若发生了变化，力在各个过程中做功情况也不同，不宜全过程应用动能定理，可以研究其中一个或几个分过程，结合动能定理，各个击破。(2)全过程(多个过程)应用动能定理当物体运动过程包含几个不同的物理过程，又不需要研究过程的中间状态时，可以把几个运动过程看作一个整体，巧妙运用动能定理来研究，从而避开每个运动过程的具体细节，大大减少运算。
2.全过程列式时要注意(1)重力、弹簧弹力做功取决于物体的初、末位置，与路径无关。(2)大小恒定的阻力或摩擦力做功的数值等于力的大小与路程的乘积。
(2025·江苏常州市检测)如图所示，长直木板右端垫高制作成斜面，木板左端点与水平面在A点平滑连接，右端点在O正上方。一小木块从斜面顶端由静止下滑，到达水平面上的B点停下，小木块与木板、水平面间的动摩擦因数相同。现用相同材质、不同长度的木板按图甲、乙、丙、丁放置，则A.图甲中小木块将停在B点左侧B.图乙中小木块将停在B点左侧C.图丙中小木块将停在B点左侧D.图丁中小木块将停在B点正上 方的木板上
(2023·湖北卷·14)如图为某游戏装置原理示意图。水平桌面上固定一半圆形竖直挡板，其半径为2R、内表面光滑，挡板的两端A、B在桌面边缘，B与半径为R的固定光滑圆弧轨道 在同一竖直平面内，过C点的轨道半径与竖直方向的夹角为60°。小物块以某一水平初速度由A点
(1)小物块到达D点的速度大小；
(2)B和D两点的高度差；
(3)小物块在A点的初速度大小。
多过程问题的分析方法1.将“多过程”拆分为许多“子过程”，各“子过程”间由“衔接点”连接。2.对各“子过程”进行受力分析和运动分析，必要时画出受力图和过程示意图。3.根据“子过程”和“衔接点”的模型特点选择合理的物理规律列方程。4.分析“衔接点”速度、加速度等的关联，确定各段间的时间关联，并列出相关的辅助方程。5.联立方程组，分析求解，对结果进行必要的验证或讨论。
动能定理在往复运动问题中的应用
1.往复运动问题：在有些问题中物体的运动过程具有重复性、往返性，描述运动的物理量多数是变化的，而且重复的次数又往往是无限的或者难以确定的。2.解题策略：此类问题多涉及滑动摩擦力或其他阻力做功，其做功的特点是与路程有关，运用牛顿运动定律及运动学公式将非常烦琐，甚至无法解出，由于动能定理只涉及物体的初、末状态，所以用动能定理分析这类问题可使解题过程简化。
(1)若释放点距B点的长度l=0.7 m，求滑块到最低点C时轨道对其支持力FN的大小；
(2)设释放点距B点的长度为lx，求滑块第一次经F点时的速度v与lx之间的关系式；
(3)若滑块最终静止在轨道FG的中点，求释放点距B点长度lx的值。
(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的路径无关，可用WG=mgh直接求解。(3)滑动摩擦力做功与物体运动的路径有关，可用Wf=-Ffs求解，其中s为物体相对滑动的总路程。
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3.(2025·江苏南通市检测)在倾角为37°的斜面底端给小物块一初动能，使小物块在足够长的粗糙斜面上运动。若小物块在上滑和下滑过程中其动能Ek随高度h的变化如图所示，g取10 m/s2，sin 37°=0.6，则小物块A.质量为1 kgB.上滑的最大距离为3 mC.所受的摩擦力大小为1 ND.在最高点的机械能一定为25 J
(1)求该运动员在圆弧形滑道AB上下滑至B点时对圆弧形滑道的压力；
答案　1 800 N，方向垂直于BC向下
(2)该运动员为了第一次经过D处后有2 s时间做空中表演，求运动员在A点下滑的初速度大小；
(3)在(2)问的初始条件下，运动员在滑道上来回运动，最终停的位置距离B点多远？
7.如图是由弧形轨道、圆轨道(轨道底端B略错开，图中未画出)、水平直轨道平滑连接而成的力学探究装置。水平轨道AC右端装有理想轻弹簧(右端固定)，圆轨道与水平直轨道相交于B点，且B点位置可改变，现将B点置于AC中点，质量m=2 kg的滑块(可视为质点)从弧形轨道高H=0.5 m处静止释放。已知圆轨道半径R=0.1 m，水平轨道长LAC=1.0 m，滑块与AC间的动摩擦因数μ=0.2，弧形轨道和圆轨道均视为光滑，不计其他阻力与能量损耗，重力加速度g取10 m/s2。求：
(1)滑块第一次滑至圆轨道最高点时对轨道的压力大小；
(2)轻弹簧获得的最大弹性势能；
(3)若H=0.4 m，改变B点位置，使滑块在整个滑动过程中不脱离轨道，求BC长度满足的条件。
答案　0.5 m≤L≤1 m
8.如图所示，一篮球从距地面高H处由静止下落，与地面作用后再竖直向上弹回，篮球每次与地面作用都会有动能损失，损失的动能为篮球每次与地面接触前动能的10%。不计空气阻力，篮球从开始下落到停止的过程中运动的总路程为A.9HB.15HC.19HD.21H