2026版创新设计高考总复习物理(人教基础版)学生用-第2讲 动能定理及其应用.docxVIP

第2讲动能定理及其应用

学习目标1.理解动能、动能定理,会用动能定理解决一些基本问题。2.能利用动能定理求变力做的功。

3.掌握解决动能定理与图像结合的问题的方法。

考点一动能定理的理解与基本应用

1.动能

(1)定义:物体由于运动而具有的能量叫作动能。

(2)公式:Ek=。?

(3)单位:焦耳,1J=1N·m=1kg·m2/s2。

(4)标矢性:动能是标量,动能与速度方向无关。

2.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。?

(2)表达式:W合=ΔEk=。?

(3)物理意义:的功是物体动能变化的量度。?

说明:(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)动能是标量,动能定理是标量式,解题时不能分解动能。

3.两个关系

(1)数量关系:合力做的功与物体动能的变化量具有等量代换关系,但并不是说动能的变化量就是合力做的功。

(2)因果关系:合力做功是引起物体动能变化的原因。

判断正误

(1)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。()

(2)物体在合力作用下做变速运动时,动能一定变化。()

(3)物体的动能不变,所受的合力必定为零。()

(4)合力对物体做正功,物体的动能增加;合力对物体做负功,物体的动能减少。()

例1(2024·新课标卷,15)福建舰是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。借助配重小车可以进行弹射测试,测试时配重小车被弹射器从甲板上水平弹出后,落到海面上。调整弹射装置,使小车水平离开甲板时的动能变为调整前的4倍。忽略空气阻力,则小车在海面上的落点与其离开甲板处的水平距离为调整前的()

A.0.25倍 B.0.5倍 C.2倍 D.4倍

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人教版教材必修第二册P88练习与应用T1利用Ek=12mv2分析不同情况下动能的变化,本高考试题用Ek=12mv2分析动能变为原来的4倍时速度的变化,再结合平抛运动规律进行分析,

1.改变汽车的质量和速度,都可能使汽车的动能发生改变。在下列几种情况下,汽车的动能各是原来的几倍?

A.质量不变,速度增大到原来的2倍

B.速度不变,质量增大到原来的2倍

C.质量减半,速度增大到原来的4倍

D.速度减半,质量增大到原来的4倍

例2(2025·八省联考云南卷,4)如图所示,“套圈”活动中,某同学将相同套环分两次从同一位置水平抛出,分别套中Ⅰ、Ⅱ号物品。若套环可近似视为质点,不计空气阻力,则()

A.套中Ⅰ号物品,套环被抛出的速度较大

B.套中Ⅰ号物品,重力对套环做功较小

C.套中Ⅱ号物品,套环飞行时间较长

D.套中Ⅱ号物品,套环动能变化量较小

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1.应用动能定理解题应抓住“两状态,一过程”。“两状态”即明确研究对象的始、末状态的速度或动能情况,“一过程”即明确研究过程,确定在这一过程中研究对象的受力情况和位置变化或位移信息。

2.动能定理的应用技巧

例3(2025·北师大附中高三月考)在水平恒力作用下,物体沿粗糙水平地面运动,在物体的速度由0增大到v的过程中,恒力做功W1,在物体的速度由v增大到2v的过程中,恒力做功W2,则W1∶W2为()

A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶4

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考点二应用动能定理求变力做功

例4(2024·安徽卷,2)某同学参加户外拓展活动,遵照安全规范,坐在滑板上,从高为h的粗糙斜坡顶端由静止下滑,至底端时速度为v,已知人与滑板的总质量为m,可视为质点,重力加速度大小为g,不计空气阻力,则此过程中人与滑板克服摩擦力做的功为()

A.mgh B.12mv2 C.mgh+12mv2 D.mgh-1

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