（通用版）2018-2019版高考物理总复习 主题三 机械能及其守恒定律 提升课 动能定理的应用课件 新人教版.ppt

提升课动能定理的应用 应用动能定理求变力做功 要点归纳 1 动能定理不仅适用于求恒力做功 也适用于求变力做功 同时因为不涉及变力作用的过程分析 应用非常方便 2 利用动能定理求变力的功是最常用的方法 当物体受到一个变力和几个恒力作用时 可以用动能定理间接求变力做的功 即W变 W其他 Ek 3 当机车以恒定功率启动 牵引力为变力时 那么牵引力做的功可表示为W Pt 精典示例 例1 一质量为m的小球 用长为l的轻绳悬挂于O点 第一次小球在水平拉力F1作用下 从平衡位置P点缓慢地移到Q点 此时绳与竖直方向夹角为 如图1所示 在这个过程中水平拉力做功为W1 第二次小球在水平恒力F2作用下 从P点移到Q点 水平恒力做功为W2 重力加速度为g 且 90 则 图1 A W1 F1lsin W2 F2lsin B W1 W2 mgl 1 cos C W1 mgl 1 cos W2 F2lsin D W1 F1lsin W2 mgl 1 cos 思路导航第一次缓慢拉动 物体处于动态平衡状态 拉力为变力 变力的功使用动能定理求解 第二次为恒力 可使用功的公式求得 解析第一次水平拉力为变力 由动能定理有W1 mgl 1 cos 0 得W1 mgl 1 cos 第二次水平拉力为恒力 由功的公式可得W2 F2lsin C正确 答案C 方法总结 1 所求变力的功可以是合力的功 也可以是其中一个力的功 但动能定理中 合力的功才等于动能的变化量 2 待求变力的功一般用符号W表示 但要分清结果是变力的功 还是克服此变力的功 针对训练1 质量为m的物体以初速度v0沿水平面向左开始运动 起始点A与一轻弹簧O端相距s 如图2所示 已知物体与水平面间的动摩 擦因数为 物体与弹簧相碰后 弹簧的最大压缩量为x 则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短 物体克服弹簧弹力所做的功为 图2 答案A 动能定理与图象的结合 要点归纳 利用物体的运动图象可以了解物体的运动情况 要特别注意图象的形状 交点 截距 斜率 面积等信息 动能定理经常和图象问题综合起来 分析时一定要弄清图象的物理意义 并结合相应的物理情境选择合理的规律求解 精典示例 例2 质量m 1kg的物体 在水平拉力F的作用下 沿粗糙水平面运动 在位移是4m时 拉力F停止作用 运动到位移是8m时物体停止 运动过程中Ek x的图象如图3所示 g取10m s2 求 1 物体和平面间的动摩擦因数 2 拉力F的大小 图3 答案 1 0 25 2 4 5N 方法总结分析动能定理与图象结合问题 三步走 针对训练2 多选 物体沿直线运动的v t关系图象如图4所示 已知在第1s内合力对物体所做的功为W 则 A 从第1s末到第3s末合力做功为4WB 从第3s末到第5s末合力做功为 2WC 从第5s末到第7s末合力做功为WD 从第3s末到第4s末合力做功为 0 75W 图4 答案CD 动能定理在多过程问题中的应用 要点归纳 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 然后联立求解 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 分析每个力的做功 确定整个过程中合力做的总功 然后确定整个过程的初 末动能 针对整个过程利用动能定理列式求解 当题目不涉及中间量时 选择全程应用动能定理更简单 更方便 精典示例 例3 如图5所示 质量为m的小球 从离地面H高处从静止开始释放 落到地面后继续陷入泥中h深度而停止 设小球受到空气阻力为f 重力加速度为g 则下列说法正确的是 图5 答案C 方法总结利用动能定理研究单物体多过程问题的思路 1 应用动能定理解决多过程问题时 要根据题目所求解的问题选取合适的过程 可以分过程 也可以整过程一起研究 值得注意的是虽然列式时忽略了中间复杂过程 但不能忽略对每个过程的分析 2 在运动过程中 物体受到的某个力可能是变化的或分阶段存在的 应用动能定理列式时要注意这种力做功的表达方式 针对训练3 如图6所示 右端连有一个光滑弧形槽的水平桌面AB长L 1 5m 一个质量为m 0 5kg的木块在F 1 5N的水平拉力作用下 从桌面上的A端由静止开始向右运动 木块到达B端时撤去拉力F 木块与水平桌面间的动摩擦因数 0 2 取g 10m s2 求 1 木块沿弧形槽上升的最大高度 木块未离开弧形槽 2 木块沿弧形槽滑回B端后 在水平桌面上滑动的最大距离 图6 答案 1 0 15m 2 0 75m 1 多选 一质点开始时做匀速直线运动 从某时刻起受到一恒力作用 此后 该质点的动能可能 A 一直增大B 先逐渐减小至零 再逐渐增大C 先逐渐增大至某一最大值 再逐渐减小D 先逐渐减小至某一非零的最小值 再逐渐增大 解析若恒力的方向与初速度的方向相同或二者夹角为锐角或直角 该质点一直做加速运动 选项A正确 若恒力的方向与初速度的方向相反 该质点先做匀减速运动 再反向做匀加速运动 选项B正确 若恒力方向与初速度方向之间的夹角为钝角 可类比斜上抛运动 易知选项D正确 答案ABD 2 北京获得2022年冬奥会举办权 冰壶是冬奥会的比赛项目 将一个冰壶以一定初速度推出后将运动一段距离停下来 换一个材料相同 质量更大的冰壶 以相同的初速度推出后 冰壶运动的距离将 A 不变B 变小C 变大D 无法判断 答案A 3 2017 淮安高一检测 多选 如图7甲所示 质量m 2kg的物体以100J的初动能在粗糙的水平地面上滑行 其动能Ek随位移x变化的关系图象如图乙所示 则下列判断正确的是 A 物体运动的总位移大小为10mB 物体运动的加速度大小为10m s2C 物体运动的初速度大小为10m sD 物体所受的摩擦力大小为10N 图7 答案ACD 图8 1 不计空气阻力 滑块落在地面上时速度大小 2 滑块在轨道上滑行时克服摩擦力做的功 答案 1 6m s 2 2J