高考物理一轮复习第五章第二节动能定理及其应用课件

这是一份高考物理一轮复习第五章第二节动能定理及其应用课件，共34页。PPT课件主要包含了mv2，动能定理，为gA0，Bmgh，答案D，图5-2-2，A5J，B15J，C30J，D100J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.
【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)×　(5)×
2.(2023 年新课标卷)无风时，雨滴受空气阻力的作用在地面附近会以恒定的速率竖直下落.一质量为 m 的雨滴在地面附近以速率v 下落高度 h 的过程中，克服空气阻力做的功为(重力加速度大小
解析：在地面附近雨滴做匀速运动，根据动能定理得 mgh－Wf＝0，雨滴克服空气阻力做功为 mgh.答案：B
3.(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)(
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】如图 5-2-3 所示，我国滑雪运动员在一次自由式滑雪空中技巧训练中保持同一姿态沿斜坡下滑了一段距离，如果重力对他做功 1000 J，他克服阻力做功 500 J，则他在此过程中( )
A.可能在做匀速直线运动B.动能增加了 500 JC.动能减少了 500 J
D.动能增加了 1500 J
解析：重力对他做功 1000 J，他克服阻力做功 500 J，即阻力做功为－500 J，所以外力对他做的总功为 1000 J－500 J＝500 J，由动能定理知动能增加了 500 J，运动员的速度增大，在做加速运动.答案：B
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】如图 5-2-4 所示，在竖直墙壁上有一个可以上下移动的小球抛射装置，水平地面上距墙角d 处有一小洞.改变小球抛射装置的高度及弹簧的弹性势能，使质量为 m 的小球水平抛出后，直接落入洞中时的动能最小，重力加速度大小为 g.则下列说法正
A.小球抛射装置的高度为 dB.小球水平抛出时的动能为 mgd
本题的突破口是“直接落入洞中时的动能最
小”，此动能与 h 有直接关系，可以由动能定理表示出来，判断何时动能最大.
【迁移拓展 1】(2023年广东潮州二模)北京冬奥会单板滑雪大跳台的比赛场地分为助滑区、起跳台、着陆坡和终点区域四个部分.运动员进入起跳台后的运动可简化成如图 5-2-5 所示，先以水平初速度 v0 从 A 点冲上圆心角为α的圆弧跳台，从 B 点离开跳台，C 点为运动轨迹最高点，之后落在着陆坡上的 E 点.若忽略运动过程中受到的一切阻力并将运动员及其装
备看成质点，则下列说法正确的是(
A.运动员离开 B 点后的上升过程中处于超重状态B.运动员在 C 点速度为 0
C.运动员下降过程中的加速度不变
D.α 越大，运动员落在着陆坡上的速度越大
解析：运动员下降过程中只受重力作用，则加速度不变，选
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】(2023 年广东茂名二模)“广湛”高铁将茂名到广州的通行时间缩短至 2 小时.假设动车启动后沿平直轨道行驶，发动机功率恒定，行车过程中受到的阻力恒为 f、已知动车质量为 m，
最高行驶速度为 vm，下列说法正确的是(
A.动车启动过程中所受合外力不变B.动车发动机功率为 fvm
解析：发动机功率恒定，根据 P＝Fv，速度变大，牵引力变小，合外力 F合＝F－f，合外力变小，故 A 错误.速度最大时，动车加速度为零，受力平衡，此时 P＝Fv＝fvm，故B正确.从启动到最大速度过程中，动车做加速度变小的加速运动，动车平均速度
思路导引 求解牵引力做功，若力为已知恒力，且位移可求，应用 W＝Fx 求解；若功率恒定且已知，时间已知，应用 W＝Pt求解；若运动过程的初末动能已知，阻力做功可求，应用动能定理求解.
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】(2023 年江苏卷)如图 5-2-6 所示，滑雪道 AB 由坡道和水平道组成，且平滑连接，坡道倾角均为45°.平台 BC与缓冲坡 CD 相连.若滑雪者从 P 点由静止开始下滑，恰好到达 B 点.滑雪者现从 A 点由静止开始下滑，从 B 点飞出.已知 A、P 间的距离为d，滑雪者与滑道间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为 g，不计空气阻力.
(1)求滑雪者运动到 P 点的时间 t.
(2)求滑雪者从 B 点飞出的速度大小 v.
(3)若滑雪者能着陆在缓冲坡 CD 上，求平台 BC 的最大长度 L.
解：(1)滑雪者从 A 点到 P 点根据动能定理有
(2)由于滑雪者从 P 点由静止开始下滑，恰好到达 B 点，故从P 点到 B 点合力做功为 0，所以当从 A 点下滑时，到达 B 点有
(3)当滑雪者刚好落在 C 点时，平台 BC 的长度最大；滑雪者
水平方向上有 L＝vPsin 45°×t
(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 】(2023 年广东广州三模) 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运动员向下拍球，球落地后反弹的高度也为 1.5 m，该篮球每次与地面碰撞前后的动能的比值 K不变，重力加速度大小 g 取 10 m/s2，不计空气阻力，求：
(1)比值 K 的大小.
(2)运动员拍球过程中对篮球所做的功.
解：(1)设篮球自由下落与地面碰撞前瞬间的动能为 Ek1，篮球与地面碰撞后瞬间篮球的动能为 Ek2，由动能定理可知篮球下落过程 mgh1＝Ek1－0篮球上升过程－mgh2＝0－Ek2