2019版高考物理大一轮复习第五章机械能守恒定律第2讲动能定理学案.doc

第2讲动能定理
[考试标准]
知识内容
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加试要求
说明
动能和动能定理
d
d
-l图象求变力做功.
.
动能动能定理

(1)定义:物体由于运动而具有的能叫动能.
(2)公式:Ek=mv2.
(3)标矢性:动能是标量,只有正值.
(4)状态量:动能是状态量,因为v是瞬时速度.

(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动能的变化.
(2)表达式:W=mv-mv=Ek2-Ek1.
(3)适用条件:
①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,也可以分阶段作用.
(4)应用技巧:若整个过程包含了几个运动性质不同的分过程,既可以分段考虑,也可以整个过程考虑.
自测1 关于动能的理解,下列说法错误的是( )
,凡是运动的物体都具有动能

,速度一定变化,但速度变化时,动能不一定变化
,一定处于平衡状态
答案 D
解析动能是运动物体都具有的能量,是机械能的一种表现形式,A对;动能是标量,总是正值,B对;由Ek=mv2可知当m恒定时,Ek变化,速率一定变化,速度
一定变化,但当只有速度方向变化而速率不变(如匀速圆周运动)时动能不变,C对;动能不变,物体不一定处于平衡状态,如匀速圆周运动,D错.
自测2 关于动能定理的表述式W=Ek2-Ek1,下列说法正确的是( )

,只能先求合外力再求合外力的功
-Ek1为动能的增量,当W>0时动能增加,当W<0时,动能减少
,但不适用于曲线运动,适用于恒力做功,但不适用于变力做功
答案 C
命题点一动能定理的理解和应用
“外力”的两点理解
(1)可以是重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力或其他力,它们可以同时作用,也可以不同时作用.
(2)既可以是恒力,也可以是变力.

例1 (2015·浙江10月选考·20)如图1所示是公路上的“避险车道”,车道表面是粗糙的碎石,=×103 kg的汽车沿下坡行驶,当驾驶员发现刹车失灵的同时发动机失去动力,此时速度表示数v1=36 km/h,汽车继续沿下坡匀加速直行l=350 m、下降高度h=50 m时到达“避险车道”,此时速度表示数v2=72 km/h.(g=10 m/s2)
图1
(1)求从发现刹车失灵至到达“避险车道”这一过程汽车动能的变化量;
(2)求汽车在下坡过程中所受的阻力;
(3)若“避险车道”与水平面间的夹角为17°,汽车在“避险车道”受到的阻力是在下坡公路上的3倍,求汽车在“避险车道”上运动的最大位移(sin 17°≈).
答案(1)×105 J (2)×103 N (3) m
解析(1)由ΔEk=mv-mv得ΔEk=×105 J
(2)由动能定理有mgh-Ffl=mv-mv
得Ff==×103 N
(3)设汽车在“避险车道”上运动的最大位移是x,由动能定理有-(mgsin 17°+3Ff)x=0-mv
得x=≈ m
变式1 如图2所示,一块长木板B放在光滑的水平面上,在B上放一物体A,现以恒定的外力拉B,由于A、B间摩擦力的作用,A将在B上滑动,以地面为参考系,A、( )
图2




答案 D
解析 A物体所受的合外力等于B对A的摩擦力,对A物体运用动能定理,则有B对A的摩擦力所做的功等于A的动能的增量,即B错;A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对作用力与反作用力,大小相等,方向相反,但是由于A在B上滑动,A、B对地的位移不等,故摩擦力对二者做功大小不等,C错;对B应用动能定理,WF-Wf=ΔEkB,WF=ΔEkB+Wf,即外力F对B做的功,等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和,D对;由前述讨论知B克服摩擦力所做的功与A的动能增量(等于B对A的摩擦力所做的功)不等,故A错.
变式2 (2017·浙江“9+1”高中联盟期中)如