《2019高考物理總復(fù)習(xí) 考查點11 動能和動能定理考點解讀學(xué)案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019高考物理總復(fù)習(xí) 考查點11 動能和動能定理考點解讀學(xué)案（6頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、考查點11　動能和動能定理 ?考情分析 測試內(nèi)容 測試要求 考情分析 動能 A 15年T26(1)、16年T26(1)、16年T28(3)、17年T27(1) 動能定理 C 14年T28(3)、15年T28(3)、16年T27(3)、17年T21、T27(3)、T28 第1課時　動能和動能定理(1) ?知識梳理 考點1　動能　A 1．定義：物體由于________而具有的能． 2．公式：________，式中v為瞬時速度． 3．矢標(biāo)性：動能是________，沒有負(fù)值，動能與速度的方向________． 4．動能是狀態(tài)量，動能的變化是過程量，等于末動能減去初動

2、能，即ΔEk＝________. 【典例1】　(2019·無錫模擬)甲、乙兩物體質(zhì)量之比1∶2，速度大小之比是2∶1，則甲與乙的動能之比是() A．1∶2 B．2∶1 C．1∶4 D．4∶1 【解析】　由動能的定義式Ek＝mv2得＝＝×2＝. 【答案】　B 【點撥】　動能只與物體的質(zhì)量和瞬時速度有關(guān)，與其他物理量沒有關(guān)系． 【變式1】　關(guān)于某物體動能的一些說法，正確的是() A．物體的動能變化，速度一定變化 B．物體的速度變化，動能一定變化 C．物體的速度變化大小相同時，其動能變化大小也一定相同 D．選擇不同的參考系時，動能可能為負(fù)值 考點2　動能定

3、理　C 內(nèi)容 力在一個過程中對物體所做的功，等于物體在這個過程中________ 表達(dá)式 W合＝ΔEk＝________ 對定理的理解 W合>0，物體的動能________ W合<0，物體的動能________ W合＝0，物體的動能________ 適用條件 (1)動能定理既適用于________，也適用于________ (2)既適用于________，也適用于________ (3)力可以是各種性質(zhì)的力，既可以同時作用，也可以不同時作用 注意：對動能定理的理解 (1)物理意義：動能定理實際上是一個質(zhì)點的功能關(guān)系，揭示了外力對物體所做的總功與物體動能變化之間的關(guān)系

4、，即外力對物體做的總功對應(yīng)著物體動能的變化，變化的大小由做功的多少來決定．動能定理是力學(xué)中的一條重要規(guī)律，它不僅貫穿于這一章的內(nèi)容，而且貫穿于以后的學(xué)習(xí)內(nèi)容中，是物理學(xué)習(xí)的重點． (2)動能定理雖然是在物體受恒力作用下，沿直線做勻加速直線運動時推導(dǎo)出來的，但是對于外力是變力或物體做曲線運動，動能定理都成立，要對動能定理適用條件(不論外力是否為恒力，也不論物體是否做直線運動，動能定理都成立)有清楚的認(rèn)識． (3)動能定理提供了一種計算變力做功的簡便方法．功的計算公式W＝Fscosα只能求恒力做的功，不能求變力做的功，而由于動能定理提供了一個物體的動能變化ΔEk與合外力對物體所做功的等量代換關(guān)

5、系，因此已知(或求出)物體的動能變化ΔEk，就可以間接求得變力做功的大小． (4)它描述了力作用一段位移(空間積累)的效果——動能發(fā)生變化． 【典例2】　速度為v的子彈恰可穿透一塊固定的木板，如果子彈速度為2v，子彈穿透木板時所受阻力視為不變，則可穿透同樣的固定木板() A．2塊 B．3塊 C．4塊 D．8塊 【解析】　由動能定理－Ffs＝0－mv2，當(dāng)速度變?yōu)?v時，由動能定理－Ffs′＝0－m(2v)2聯(lián)立以上兩式解得s′＝4s，故正確答案為C. 【答案】　C 【點撥】　應(yīng)用動能定理涉及一個過程和兩個狀態(tài)．所謂一個過程是指合力做功過程，應(yīng)明確該過程各外力所做的總功；兩

6、個狀態(tài)是反映物體初末兩個狀態(tài)的動能． 【變式2】　如圖所示，用恒力F使一個質(zhì)量為m的物體由靜止開始沿水平地面移動的位移為l，力F跟物體前進(jìn)方向的夾角為α，物體與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，求： (1)力F對物體做功W的大小； (2)地面對物體的摩擦力Ff的大??； (3)物體獲得的動能Ek. 【典例3】　質(zhì)量為2kg的物體以一定的初速度沿傾角為30°的斜面向上滑行，在向上滑行的過程中，其動能隨位移的變化關(guān)系如圖所示，則物體返回到出發(fā)點時的動能為(取g＝10m/s2)() A．196J B．84J C．56J D．0J 【解析】　物體上滑的過程中重力與摩擦力都做負(fù)功，由動能

7、定理得：－mgssin30°＋Wf＝0－Ek0，代入數(shù)據(jù)知，阻力做功Wf＝－56J；下滑的過程中重力做正功，摩擦力做負(fù)功且與上滑過程中摩擦力做功相同，得到mgssin30°＋Wf＝Ek－0，代入數(shù)據(jù)解得：Ek＝84J，選項B正確． 【答案】　B 【點撥】　明確過程，結(jié)合動能隨位移的變化關(guān)系圖象，確定始末狀態(tài)動能，確定合外力所做的總功，根據(jù)動能定理列方程求解． 【變式3】　質(zhì)量為1kg的物體以一定的初速度沿傾角為37°的斜面向上滑行，最后又回到出發(fā)點．在此過程中，其動能隨物體到斜面底端距離的變化關(guān)系如圖所示，則物體在斜面上受到的摩擦力大小為() A．2N B．4N C．6N D．8

8、N ?隨堂練習(xí) 1.質(zhì)量為m＝2kg的物體，在水平面上以v1＝6m/s的速度勻速向西運動，若有一個F＝8N，方向向北的恒力作用于物體，在t＝2s內(nèi)物體的動能增加了() A．28J B．64J C．32J D．36J 2．(2019·南京模擬)體育課上同學(xué)們進(jìn)行一項拋球入框游戲．球框(框壁厚度忽略不計)緊靠豎直墻壁放在水平地面上，如圖所示，某同學(xué)將球(可視為質(zhì)點)正對豎直墻壁水平拋出并投入框中．球框高度和寬度均為L，球的拋出點離地面的高度3L，離墻壁的水平距離5L.球與墻壁碰撞前后水平速度大小相等、方向相反，豎直速度不變．已知球的質(zhì)量為m，重力加速度為g，空氣阻力不計．求：

9、(1)為使球落入框中，球拋出時的最小速度； (2)球剛落到框底時的最小動能； (3)為使球落入框中，球與墻壁碰撞的最高點離地面的高度． 　第2題圖 3．(2019·無錫模擬)某?？萍脊?jié)要進(jìn)行無動力小車過障礙比賽．某參賽小組設(shè)計比賽路徑中的一段如圖所示，質(zhì)量m＝0.1kg的小車從粗糙斜面上某點靜止釋放，斜面傾角為30°，斜面與小車間的摩擦力恒為0.3N，小車沿斜面軌道運動一段距離后，由B點進(jìn)入半徑為R＝0.32m的光滑豎直圓軌道，B為圓軌道最低點，小車沿豎直圓軌道內(nèi)側(cè)運動一周后由C點水平飛出并飛躍壕溝，安全落在平臺DE面上．C點至平臺高度差h＝1.25m，壕溝和平臺寬度均為s＝1.50m

10、.設(shè)除了斜面外其余部分運動過程中的阻力均不計，取g等于10m/s2.求： (1)若小車飛越壕溝，恰好落在平臺上D點，小車在C點的飛出的速度為多少？ (2)要使小車能完整地翻越豎直圓軌道，小車在B點進(jìn)入圓軌道的速度至少為多少？說明小車翻越豎直軌道后有可能落到D點嗎？ (3)要使小車能完整翻越豎直軌道，且安全落在平臺DE上，小車在斜面上釋放高度范圍為多少？ 　第3題圖 第2課時　動能和動能定理(2) ?知識梳理 1.應(yīng)用動能定理的優(yōu)越性 (1)由于動能定理反映的是物體兩個狀態(tài)的動能變化與其合力所做功的量值關(guān)系，所以對由初始狀態(tài)到終止?fàn)顟B(tài)這一過程中物體運動性質(zhì)、運動軌跡、做功的力是恒

11、力還是變力等諸多問題不必加以追究，就是說應(yīng)用動能定理不受這些問題的限制． (2)一般來說，能用牛頓第二定律和運動學(xué)知識求解的問題，用動能定理也可以求解，而且往往用動能定理求解更加簡捷．可是，有些用動能定理能求解的問題，應(yīng)用牛頓第二定律和運動學(xué)知識卻無法求解．可以說，熟練地應(yīng)用動能定理求解問題，是一種高層次的思維和方法，應(yīng)該增強(qiáng)用動能定理去解題的主動意識． (3)用動能定理可求變力所做的功．在某些問題中，由于力F的大小、方向的變化，不能直接用W＝Flcosα求出變力做功的值，但可以由動能定理求解得到． 2．應(yīng)用動能定理解題的一般步驟 (1)選取研究對象，明確物理過程； (2)分析研究對

12、象的受力情況，求出合外力做的功； (3)明確物體在始末狀態(tài)的動能； (4)列出動能定理方程及其他必要的輔助方程進(jìn)行求解． 【典例1】　如圖所示，借助一長為L的粗糙斜面，將一質(zhì)量為m的物體(視為質(zhì)點)移上貨車．第一次使物體以初速度v從斜面底端沿斜面上滑，滑行的最大距離為；第二次使物體以相同的初速度向上滑行的同時，施加沿斜面向上的恒定推力，作用一段距離后撤去該力，物體繼續(xù)上滑，恰好到達(dá)斜面頂端． (1)求第一次上滑過程中物體的加速度大小a； (2)定性說明第二次上滑過程中物體可能的運動情況； (3)求第二次上滑過程中推力對物體做的功W. 【解析】　(1)第一次上滑過程中物體的加速度大

13、小為a，根據(jù)勻變速直線運動v2－v＝2ax得：02－v2＝2a×L，即：a＝－；(2)第二次上滑過程中物體可能的運動情況是：①先做勻加速上滑，撤去推力后勻減速上滑；②先勻速上滑，撤去推力后勻減速上滑；③先做加速度較小的勻減速運動，撤去推力后再做加速度較大的勻減速運動　(3)第二次上滑過程中推力對物體做的功W，根據(jù)動能定理有：第一次上滑時：－mgsinθ×L－Ff×L＝0－mv2；第二次上滑時：WF－mgLsinθ－FfL＝0－mv2，聯(lián)立解得：WF＝mv2. 【答案】　(1)－(2)第二次上滑過程中物體可能的運動情況是：①先做勻加速上滑，撤去推力后勻減速上滑；②先勻速上滑，撤去推力后勻減速上

14、滑；③先做加速度較小的勻減速運動，撤去推力后再做加速度較大的勻減速運動　(3)mv2 【點撥】　動能定理反映的是物體兩個狀態(tài)的動能變化與合力所做功的量值關(guān)系，所以對由初始狀態(tài)到終止?fàn)顟B(tài)這一過程中物體運動性質(zhì)、運動軌跡、做功的力是恒力還是變力等諸多問題不必加以追究．此題能用牛頓第二定律和運動學(xué)知識求解，也能用動能定理求解，但往往用動能定理求解更加簡捷． 【變式1】　如圖所示，用一塊長L1＝1.0m的木板在墻和桌面間架設(shè)斜面，桌面高H＝0.8m，長L2＝1.5m.斜面與水平桌面的傾角θ可在0～60°間調(diào)節(jié)后固定．將質(zhì)量m＝0.2kg的小物塊從斜面頂端由靜止釋放，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ1＝0

15、.05，物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ2，忽略物塊在斜面與桌面交接處的能量損失．(重力加速度取10m/s2；最大靜摩擦力等于滑動摩擦力) (1)求θ角增大到多少時，物塊能從斜面開始下滑；(用正切值表示) (2)當(dāng)θ增大到37°時，物塊恰能停在桌面邊緣，求物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ2；(已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8) (3)繼續(xù)增大θ角，發(fā)現(xiàn)θ＝53°時物塊落地點與墻面的距離最大，求此最大距離． 【典例2】　(2019·連云港模擬)如圖所示，從距地面高h(yuǎn)＝5m的A點以一定的初速度水平拋出一金屬小球，拋出點與落地點的水平距離x＝10m.(g取10m/s2，小球所受空氣阻力忽略

16、不計)求： (1)小球在空中的運動時間； (2)小球的初速度大??； (3)現(xiàn)將一個質(zhì)量為0.1kg的塑料球從A點以跟金屬小球相同的初速度拋出，測得落地時的速度為大小12m/s，求該過程塑料球克服空氣阻力所做的功． 【解析】　(1)小球做平拋運動，豎直方向有h＝gt2，得t＝1s.(2)水平方向做勻速運動，有x＝v0t，v0＝10m/s.(3)由動能定理可知mgh＋Wf＝mv2－mv，得Wf＝mv2－mv－mgh＝－2.8J，即克服空氣阻力所做的功為2.8J. 【答案】　(1)1s(2)10m/s(3)2.8J 【警示】　不能直接用W＝Flcosα求出變力做功的值，但可以由動能定理求

17、解得到． 【變式2】　(2019·蘇州模擬)如圖所示，水平桌面上的輕質(zhì)彈簧左端固定，用質(zhì)量為m＝1kg的小物塊壓緊彈簧，從A處由靜止釋放后的物塊，在彈簧彈力的作用下沿水平桌面向右運動，物體離開彈簧后繼續(xù)運動，離開桌面邊緣B后，落在水平地面C點，C點與B點的水平距離x＝1m，桌面高度為h＝1.25m，AB長度為s＝1.5m，物體與桌面之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.4，小物塊可看成質(zhì)點，不計空氣阻力，取g＝10m/s2.求： (1)物塊在水平面上運動到桌面邊緣B處的速度大?。? (2)物塊落地時速度大小及速度與水平方向夾角的正切值． (3)彈簧彈力對物塊做的功． 【典例3】　(2019·揚州模擬

18、)如圖甲所示，一長為l＝1m的輕繩，一端穿在過O點的水平轉(zhuǎn)軸上，另一端固定一質(zhì)量為m＝0.2kg的小球，整個裝置繞O點在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動．給系統(tǒng)輸入能量，使小球通過最高點的速度不斷加快，通過測量作出小球通過最高點時，繩對小球的拉力F與小球在最高點動能Ek的關(guān)系如圖乙所示，重力加速度g＝10m/s2，不考慮摩擦和空氣阻力，請分析并回答以下問題： (1)若要小球能做完整的圓周運動，對小球過最高點的速度有何要求？(用題中給出的字母表示) (2)請根據(jù)題目及圖象中的條件，求出圖乙中b點所示狀態(tài)小球的動能； (3)當(dāng)小球達(dá)到圖乙中b點所示狀態(tài)時，立刻停止能量輸入，之后的運動過程中，在繩中拉力達(dá)到最大值

19、的位置時輕繩繃斷，求繃斷瞬間繩中拉力的大?。? 甲　　　　　乙 【解析】　(1)小球剛好通過最高點做完整圓運動，要求在最高點滿足mg＝m，因此小球過最高點的速度要滿足v≥v0＝.(2)小球在最高點時有mg＋F＝m，可求得vb＝m/s，則Ekb＝mv＝3J.(3)在停止能量輸入之后，小球在重力和輕繩拉力作用下在豎直面內(nèi)做圓周運動，當(dāng)小球運動到最低點時，繩中拉力達(dá)到最大值． 設(shè)小球在最低點的速度為vm，對從b狀態(tài)開始至達(dá)到最低點的過程應(yīng)用動能定理，有mg·2l＝mv－Ekb.設(shè)在最低點繩中拉力為Fm，由牛頓第二定律有Fm－mg＝m　兩式聯(lián)立解得Fm＝16N，即繃斷瞬間繩中拉力的大小為16N.

20、 【答案】　(1)v≥(2)3J(3)16N 【點撥】　結(jié)合圓周運動中臨界狀態(tài)問題，利用動能定理解決實際問題． 【變式3】　(2019·蘇州模擬)如圖所示，x軸與水平傳送帶重合，坐標(biāo)原點O在傳送帶的左端，傳送帶長l＝8m，并以恒定速率運轉(zhuǎn)．一質(zhì)量m＝1kg的小物塊輕輕放在傳送帶上橫坐標(biāo)為xP＝2m的P點，小物塊隨傳送帶運動到Q點后，恰好能通過半徑R＝0.5m的光滑圓弧軌道的最高點N點，小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，重力加速度g＝10m/s2. (1)物塊剛滑上圓弧軌道時的速度大小為多少； (2)通過計算判斷，傳送帶運轉(zhuǎn)速率的可能值為多少； (3)若將小物塊輕放在傳送帶上的另

21、一位置，小物塊恰能到達(dá)圓弧軌道上與圓心等高的M點，輕放物塊的這個位置的橫坐標(biāo)是多少；此情況下物塊剛滑上圓弧軌道時對圓弧軌道最低點的壓力多大？ ?隨堂練習(xí)　 (2019·揚州模擬)如圖所示，AB為固定在豎直平面內(nèi)的1/4光滑圓弧軌道，其半徑為R＝0.8m.軌道的B點與光滑水平地面相切，質(zhì)量為m＝0.2kg的小球由A點靜止釋放，g取10m/s2.求： (1)小球滑到最低點B時，小球速度v的大??； (2)小球通過LBC＝1m的水平面BC滑上光滑固定曲面CD，恰能到達(dá)最高點D，D到地面的高度為h＝0.6m，小球在水平面BC上克服摩擦力所做的功Wf； (3)小球最終所停位置距B點的距離． 內(nèi)容總結(jié) （1）(2)要使小車能完整地翻越豎直圓軌道，小車在B點進(jìn)入圓軌道的速度至少為多少