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课件网) 课时2 动能定理及其应用 基础梳理 一、动能 1.定义:物体由于 而具有的能叫动能。 2.公式: 。 3.单位: ,1 J=1 N·m=1 kg·m2/s2。 4.矢标性:动能是 ,只有正值。 二、动能定理 1.内容:力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中 。 运动 焦耳 标量 动能的变化 2.表达式: 。 3.物理意义: 的功是物体动能变化的量度。 4.适用范围:动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动;既适用于恒力做功,也适用于变力做功;适用于单过程分析,也适用于多过程分析。 合力 夯实考点 考点一 对动能的理解 2.动能及动能的变化ΔEk均是标量,只有大小,没有方向。动能的变化量为正值,表示物体的动能增加了,对应于合力对物体做正功;动能的变化量为负值,表示物体的动能减少了,对应于合力对物体做负功,或者说物体克服合力做功。 [典例1] 关于动能的理解,下列说法错误的是( ) A.动能是普遍存在的机械能的一种基本形式,凡是运动的物体都具有动能 B.动能总是正值,但对于不同的参考系,同一物体的动能大小是不同的 C.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 D.动能不变的物体,一定处于平衡状态 答案:D 变式1:一个质量为0.3 kg的弹性小球,在光滑水平面上以6 m/s的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,反弹后的速度大小与碰撞前相同,则碰撞前后小球速度变化量的大小Δv和碰撞过程中小球的动能变化量ΔEk为( ) A.Δv=0 B.Δv=12 m/s C.ΔEk=1.8 J D.ΔEk=10.8 J 解析:取初速度方向为正方向,则Δv=(-6-6)m/s=-12 m/s,负号表示速度变化量的方向与初速度方向相反,由于速度大小没变,动能不变,故动能变化量为0,故只有选项B正确。 B 考点二 对动能定理的理解和应用 1.对动能定理的理解 (1)动能定理公式中等号表明了合力做功与物体动能的变化间的两个关系: ①数量关系:即合力所做的功与物体动能的变化具有等量代换关系。可以通过计算物体动能的变化,求合力做的功,进而求得某一力做的功。 ②因果关系:合力做功是引起物体动能变化的原因。 (2)动能定理中涉及的物理量有F,l,m,v,W,Ek等,在处理含有上述物理量的问题时,优先考虑使用动能定理。 2.运用动能定理需注意的问题 (1)应用动能定理解题时,在分析过程的基础上无需深究物体运动过程中状态变化的细节,只需考虑整个过程的功及过程初末的动能。 (2)若过程包含了几个运动性质不同的分过程,既可分段考虑,也可整个过程考虑。但求功时,有些力不是全过程都作用的,必须根据不同的情况分别对待求出总功,计算时要把各力的功连同正负号一同代入公式。 [典例2] (多选)一滑草场的某条滑道由上下两段高均为h、与水平面倾角分别为45°和37°的滑道组成,滑草车与草地之间的动摩擦因数为μ。质量为m的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑,经过上、下两段滑道后,最后恰好静止于滑道的底端(不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失,sin 37°=0.6, cos 37°=0.8)。则( ) 答案:AB 变式2:一物体静止在粗糙水平地面上,现用一大小为F1的水平拉力拉动物体,经过一段时间后其速度变为v。若将水平拉力的大小改为F2,物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v。对于上述两个过程,用WF1,WF2分别表示拉力F1,F2所做的功,Wf1,Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功,则( ) A.WF2>4WF1,Wf2>2Wf1 B.WF2>4WF1,Wf2=2Wf1 C.WF2<4WF1,Wf2=2Wf1 D.WF2<4WF1,Wf2<2Wf1 C 考点三 利用动能定理求变力做功问题 利用动能定理求变力做功时应注意的问题 (1)明确题中除变力做功外,还有哪些力做功,必须明确各力做功的正负、总功如何表示。 (2)明确物体动能的变化。 [典例3] 如图,一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径PO ... ...
