2020年高考物理一轮复习热点题型专题10动能定理的应用.doc免费

PAGE 1 2020年高考物理一轮复习热点题型专题10—动能定理的应用 题型一　对动能定理的理解 题型二　动能定理的基本应用 题型三　动能定理与图象问题的结合 题型四　动能定理在多过程问题中的应用 题型一　对动能定理的理解 1．动能定理表明了“三个关系” (1)数量关系：合外力做的功与物体动能的变化具有等量代换关系，但并不是说动能变化就是合外力做的功． (2)因果关系：合外力做功是引起物体动能变化的原因． (3)量纲关系：单位相同，国际单位都是焦耳． 2．标量性 动能是标量，功也是标量，所以动能定理是一个标量式，不存在方向的选取问题．当然动能定理也就不存在分量的表达式． 【例题1】(多选)如图所示，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、B都向前移动一段距离．在此过程中(　　) A．外力F做的功等于A和B动能的增量 B．B对A的摩擦力所做的功等于A的动能的增量 C．A对B的摩擦力所做的功等于B对A的摩擦力所做的功 D．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 【答案】　BD 【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，B正确．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相对地的位移不相等，故二者做功不相等，C错误．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正确．根据功能关系可知，外力F做的功等于A和B动能的增量与产生的内能之和，故A错误． 【例题2】（多选）用力F拉着一个物体从空中的a点运动到b点的过程中，重力做功－3 J，拉力F做功8 J，空气阻力做功－0.5 J，则下列判断正确的是(　　) A．物体的重力势能增加了3 J B．物体的重力势能减少了3 J C．物体的动能增加了4.5 J D．物体的动能增加了8 J 【答案】　AC 【解析】　因为重力做功－3 J，所以重力势能增加3 J，A正确，B错误；根据动能定理W合＝ΔEk，得ΔEk＝－3 J＋8 J－0.5 J＝4.5 J，C正确，D错误． 题型二　动能定理的基本应用 1．应用流程 2．注意事项 (1)动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系的，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准确分析研究对象的受力情况及运动情况，可以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；也可以全过程应用动能定理． (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． 【例题1】（2019·浙江选考）如图所示为某一游戏的局部简化示意图。D为弹射装置，AB 是长为21 m的水平轨道，倾斜直轨道BC固定在竖直放置的半径为R=10 m的圆形支架上， B为圆形的最低点，轨道AB与BC平滑连接，且在同一竖直平面内。某次游戏中，无动力 小车在弹射装置D的作用下，以v0=10 m/s的速度滑上轨道AB，并恰好能冲到轨道BC的最 高点。已知小车在轨道AB上受到的摩擦力为其重量的0.2倍，轨道BC光滑，则小车从A 到C的运动时间是 A．5 s B．4.8 s C．4.4 s D．3 s 【答案】A 【解析】设小车的质量为m，小车在AB段所匀减速直线运动，加速度，在AB段，根据动能定理可得，解得，故；小车在BC段，根据机械能守恒可得，解得，过圆形支架的圆心O点作BC的垂线，根据几何知识可得，解得，，故小车在BC上运动的加速度为，故小车在BC段的运动时间为，所以小车运动的总时间为，A正确。 【例题2】（2019·山西省太原市第五中学高三模拟）如图所示，DO是水平面，AB是斜面， 初速度为v0的物体从D点出发沿DBA滑动到顶点A时速度刚好为零，如果斜面改为AC， 让该物体从D点出发沿DCA滑动到顶点A且速度刚好为零，若已知该物体与路面之间的动 摩擦因数处处相同且不为零，则由此可知 A．该物体从D点出发（沿DCA滑动刚好到顶点A）初速度一定也为v0 B．该物体从D点出发（沿DCA滑动刚好到顶点A）初速度不一定为v0 C．该物体从A点静止出发沿ACD 滑动到D点的速度大小一定为v0 D．该物体从A点静止出发沿ACD 滑动到D点的速度一定小于v0 【答案】AD 【解析】物体从D点滑动到顶点A过程中，由动能定理可得:，由几何关系 ，因而上式可以简化为，即，从上式可以看出，到达顶点的动能与路径无关，所以该物体从D点出发（沿DCA滑动刚好到顶点