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.ppt

第2讲　动能定理
第五章　机械能守恒定律
[考试标准]
知识内容
必考要求
加试要求
说明
动能和动能定理
d
d
－l图象求变力做功.
m
答案
解析
√
命题点二　用动能定理解决多过程问题
，有两种思路：一种是全过程列式，另一种是分段列式.
，涉及重力、弹簧弹力、大小恒定的阻力或摩擦力做功时，要注意运用它们的功能特点：
(1)重力的功取决于物体的初、末位置，与路径无关；
(2)大小恒定的阻力或摩擦力的功等于力的大小与路程的乘积.
(3)弹簧弹力做功与路径无关.
例2　(2016·浙江10月学考·20)如图4甲所示，游乐场的过山车可以底朝上在竖直圆轨道上运行，°的直轨道AB、半径R＝10 m的光滑竖直圆轨道和倾角
为37°、C′E平滑连接，另有水平减速直轨道FG与EF平滑连接，EG间的水平距离l＝40 ＝500 kg的过山车，从高h＝40 m处的A点由静止下滑，经BCDC′、EF间的动摩擦因数均为μ1＝，与减速直轨道FG间的动摩擦因数μ2＝，运动中不脱离轨道，g取10 m/：
图4
(1)过山车运动至圆轨道最低点C时的速度大小；
答案
解析
解析
解析　设过山车在C点的速度大小为vC，
(2)过山车运动至圆轨道最高点D时对轨道的作用力大小；
答案　7×103 N
答案
解析
解析
由牛顿第三定律知，过山车在D点对轨道的作用力大小为7×103 N
(3)减速直轨道FG的长度x.(已知sin 37°＝，cos 37°＝)
答案　30 m
答案
解析
解析
解得x＝30 m.
拓展点1　直线与平抛的结合
变式4　如图5所示，水平桌面上的轻质弹簧左端固定，用质量为m＝1 kg的小物块压紧弹簧，从A处由静止释放物块，在弹簧弹力的作用下沿水平桌面向右运动，物块离开弹簧后继续运动，离开桌面边缘B后，落在水平地面C点，C
点与B点的水平距离x＝1 m，桌面高度为h＝ m，AB长度为s＝ m，物块与桌面之间的动摩擦因数μ＝，小物块可看成质点，不计空气阻力，取g＝10 m/s2，求：
图5
(1)物块在水平桌面上运动到桌面边缘B处的速度大小.
答案　2 m/s
答案
解析
解析
水平方向上有x＝vBt，解得vB＝2 m/s.
(2)物块落地时速度大小及速度与水平方向夹角的正切值.
解析
解析
答案
(3)弹簧弹力对物块做的功.
答案　8 J
答案
解析
解析
拓展点2　直线、平抛与圆周的结合
变式5　(2017·宁波市九校高三上学期期末)如图6所示为一遥控电动赛车(可视为质点)，赛车从A位置由静止开始运动，经2 s后关闭电动机，赛车继续前进至B点后水平飞出，赛车能从C点无碰
图6
撞地进入竖直平面内的圆形光滑轨道， N， kg，通电时赛车电动机的输出功率恒为2 W，B、 m，C与圆心O的连线和竖直方向的夹角α＝37°，空气阻力忽略不计，g＝10 m/s2，sin 37°＝，cos 37°＝，求：
(1)赛车通过C点时的速度大小；
答案　5 m/s
答案
解析
解析
解析　赛车在BC间做平抛运动，
(2)赛道AB的长度；
答案　2 m
答案
解析
解析
解析　赛车在B点的速度v0＝vCcos 37°＝4 m/s
(3)要使赛车能通过圆轨道最高点D后回到水平赛道EG，其半径需要满足什么条件.
解析
解析
答案
命题点三　与图象相关的动能问题
图象所围“面积”的意义
(1)v－t图：由公式x＝vt可知，v－t图线与横轴围成的面积表示物体的位移.
(2)a－t图：由公式Δv＝at可知，a－t图线与横轴围成的面积表示物体速度的变化量.
(3)F－x图：由公式W＝Fx可知，F－x图线与横轴围成的面积表示力所做的功.
(4)P－t图：由公式W＝Pt可知，P－t图线与横轴围成的面积表示力所做的功.
例3　如图7甲所示，长为4 m的水平轨道AB与半径为R＝ m的竖直半圆弧轨道BC在B处相连接，有一质量为1 kg的滑块(大小不计)，从A处由静止开始受水平向右的力F作用，F的大小随位移变化的关系如