第1章　专题强化3　动能定理的应用（课件 学案 练习，3份打包）鲁科版（2019）必修 第二册

专题强化3　动能定理的应用 [学习目标]　1.会用动能定理求解变力做功问题(重点)。2.会用动能定理分析图像问题(重点)。3.能熟练用动能定理解决多过程问题(难点)。 一、用动能定理求解变力做功 1.变力做的功 在某些问题中，由于力F的大小、方向变化，不能用W=Fscos α求出变力做的功，此时可用动能定理W=ΔEk求功。 2.用动能定理求解变力做功的方法 (1)分析物体的受力情况，确定做功过程中的哪些力是恒力，哪些力是变力。如果是恒力，写出恒力做功的表达式；如果是变力，用相应功的符号表示出变力做的功。 (2)分析物体的运动过程，确定其初、末状态的动能。 (3)运用动能定理列式求解。 例1　(多选)(2023·厦门一中高一月考)如图所示为某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置。当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进。若质量为m的小车在平直的水泥路上从静止开始沿直线加速行驶，经过时间t前进的距离为s，且速度达到最大值vm，设这一过程中电动机的功率恒为P，小车所受阻力恒为f，那么这段时间内(　　) A.小车运动满足s=vmt B.小车受到的牵引力逐渐减小 C.小车受到的牵引力做的功为m D.小车受到的合外力所做的功为m 例2　(2024·厦门二中高一月考)如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A，若将小球A从弹簧原长位置由静止释放，小球A能够下降的最大高度为h。若将小球A换为质量为2m的小球B，仍从弹簧原长位置由静止释放，已知重力加速度为g，不计空气阻力，则小球B下降h时的速度为(　　) A. B. C. D.0 例3　(2023·龙岩市高一期中)如图所示，一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点。第一次，小球在水平力的作用下，从平衡位置P点缓慢地移动到Q点，此时轻绳与竖直方向的夹角为θ，则水平力所做的功为　　　　　 ；第二次，从平衡位置P点以大小为F、方向水平向右的恒力将小球移动到Q点，则力F所做的功为　　　　　。(重力加速度大小为g) 应用动能定理解决变力做功的步骤 1.分析物体的受力情况，确定哪些力是恒力，哪些力是变力，如果是恒力，写出恒力做功的表达式，如果是变力，用相应功的符号表示出变力所做的功。 2.分析物体运动的初、末状态，求出动能的变化量。 3.运用动能定理列式求解。 二、动能定理在图像问题中的应用 1.首先看清楚图像的种类(如v-t图像、F-s图像、Ek-s图像等)。 2.挖掘图像的隐含条件，求出所需物理量，如利用v-t图像与t轴所包围“面积”求位移，利用F-s图像与s轴所包围“面积”求功，利用Ek-s图像的斜率求合力等。 3.再分析还有哪些力做功，根据动能定理列方程，求出相应的物理量。 例4　(2023·泉州市期末)如图甲所示，一质量为2 kg的物体放在水平面上，在水平推力F的作用下由静止开始运动。已知F随运动距离s变化的关系图像如图乙所示，物体与地面间的动摩擦因数为0.5，取g=10 m/s2，则物体运动的最大距离为(　　) A.8 m B.12 m C.20 m D.28 m 例5　(多选)(2023·永春一中高一月考)一质量为2 kg的物体静止在水平桌面上，在水平拉力F的作用下，沿水平方向运动2 s后撤去外力，其v-t图像如图所示，下列说法错误的是(　　) A.在0~2s内，合外力做的功为4 J B.在0~2 s内，合外力做的功为8 J C.在0~6 s内，摩擦力做的功为-8 J D.在0~6 s内，摩擦力做的功为-6 J 三、用动能定理解决多过程问题 对于包含多个运动阶段的复杂运动过程，可以选择分段或全程应用动能定理。 1.分段应用动能定理时，将复杂的过程分割成一个个子过程，对每个子过程的做功情况和初、末动能进行分析，然后针对每个子过程应用动能定理列式，最后联立求解。 2.全程应用动能定理时，分析整个过程中出现过的各力的做功情况，确定整个过程中合外力做的总功，然后确定整个过程的初、末动能 ... ...