2024版高考物理一輪復(fù)習(xí)教材：動(dòng)能和動(dòng)能定理教學(xué)課件

第2講動(dòng)能和動(dòng)能定理

知識(shí)點(diǎn)37動(dòng)能定理的理解及應(yīng)用

教材知識(shí)萃I

動(dòng)能：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量，公式為，，是標(biāo)量

》內(nèi)容：合力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化］及-J,

動(dòng)能定理II

.表達(dá)式：W=AE=E2力做功，也適用于變力假功

運(yùn)動(dòng)

分析

一

解

動(dòng)能方

確定研究定理分階段或程

動(dòng)力學(xué)討

對(duì)象和研全過(guò)程列

應(yīng)用動(dòng)能定理分析的基本思路關(guān)系論

究過(guò)程方程

結(jié)

受力果

幾個(gè)力?是否做功?

分析

恒力還做正功還

是變力?是做負(fù)功?

知識(shí)點(diǎn)37動(dòng)能定理的理解及應(yīng)用

1.如圖，在摩托車(chē)越野賽途中的水平路段前方有一個(gè)坑，該坑沿摩托車(chē)前進(jìn)方向的水平寬度為3h,其左邊緣a點(diǎn)比

右邊緣b點(diǎn)高0.5h。若摩托車(chē)經(jīng)過(guò)a點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為日,它會(huì)落到坑內(nèi)c點(diǎn)，c與a的水平距離和高度差均為h;若經(jīng)過(guò)a點(diǎn)

時(shí)的動(dòng)能為E2,該摩托車(chē)恰能越過(guò)坑到達(dá)b點(diǎn)。隅T

A.20B.18

C.9.0D.3.0

答案

1.B摩光車(chē)落到c點(diǎn)時(shí)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有尸如外出合環(huán)，解得顯=季同理摩托車(chē)落到b點(diǎn)時(shí)有v62=9gh。又

動(dòng)育斑產(chǎn)如詔「機(jī)詔2所以/=1'，故A、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確.

知識(shí)點(diǎn)37動(dòng)能定理的理解及應(yīng)用

3.［多選］游樂(lè)場(chǎng)有一種兒童滑軌，其豎直剖面示意圖如圖所示，AB部分是半徑為R的四分之一圓弧軌道，BC部分軌

道水平。一質(zhì)量為m的小孩（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止滑下，滑到圓弧軌道末端B點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的正壓力為2.5ng重

力加速度大小為g。下列說(shuō)法正確的是

A.小孩到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小為V2gR

B.小孩到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小為回

C.小孩從A到B克服摩擦力做的功為11gA

D.小孩從A到B克服摩擦力做的功為

教材素材變式

答案

3.BC根據(jù)牛頓第三定律可知，小孩在B點(diǎn)處受到軌道的支持力N=2.5mg,根據(jù)牛頓第二定律有解得

v=寫(xiě),故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)動(dòng)能定理有叫&哈l早代人可求出小孩從A到B克服摩擦力做的功

哈加gA故選項(xiàng)C正確，嘴誤。

教材知識(shí)萃取

分階段應(yīng)用［帶求某二中間量，應(yīng)分階段應(yīng)用動(dòng)能定理。物體在多個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,，

受到的彈力、摩擦力等力若發(fā)生了變化，力在各個(gè)過(guò)程中做功情況也不同,.

動(dòng)能定理

動(dòng)能定理在多過(guò)1可以研究其中一個(gè)或兒個(gè)分過(guò)程，結(jié)合動(dòng)能定理，各個(gè)擊破

程問(wèn)題中的應(yīng)用當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程包含幾個(gè)不同的物理過(guò)程，乂不需要研究過(guò)程的中間狀態(tài)

全過(guò)程應(yīng)用

時(shí)，可以把幾個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程看作一個(gè)整體，運(yùn)用動(dòng)能定理來(lái)研究，避開(kāi)每個(gè)運(yùn)

動(dòng)能定理

動(dòng)過(guò)程的具體細(xì)節(jié)，簡(jiǎn)化運(yùn)算

提示全過(guò)程列式時(shí)要注意：（I）重力、彈黃彈力做功取決于物體的初、末位置，與路徑無(wú)關(guān)；（2）大小恒定的

阻力或摩擦力做功的數(shù)值等于力的大小與路程的乘積。

知識(shí)點(diǎn)38動(dòng)能定理在多過(guò)程問(wèn)題中的應(yīng)用

1.如圖，半圓形光滑軌道固定在水平地面上，半圓的直徑與地面垂直。一小物塊以速度以軌道下端滑入軌道，并

從軌道上端水平飛出，小物塊落地點(diǎn)到軌道下端的距離與軌道半徑有關(guān)，當(dāng)此距離最大時(shí)，對(duì)應(yīng)的軌道半徑為（重力

加速度為g）

答案

1.B根據(jù)動(dòng)能定理有5V4m這二叫?2犬,物塊從軌道上端水平飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)，有2/?二會(huì)而聯(lián)立解得

戶(hù)（-16R2+空也根據(jù)二欠函數(shù)的性質(zhì)可知,當(dāng)/?="付，水平距離x最大，選項(xiàng)B正確。

9

知識(shí)點(diǎn)38動(dòng)能定理在多過(guò)程問(wèn)題中的應(yīng)用

2.如圖所示，斜面的傾角為Q質(zhì)量為r的制夬與擋板P的距離為X?，F(xiàn)使滑塊以初速度v沿斜面上滑，滑塊與斜面

間的動(dòng)摩擦因數(shù)為U滑塊所受摩擦力小于重力湍斗面向下的分力。若湖夬每次與擋板榔蛾）無(wú)機(jī)械能損失，重力

加速度大小為g,則滑塊經(jīng)過(guò)的總路程是

人3備以眄①13i忌+煮）

ff）D.3^5+爵）

答案

2.A由于摩擦生熱田融所受的摩擦力小于重力潞斗面向下的分量，滑塊最終將停在斜面底部，設(shè)滑塊經(jīng)過(guò)的總

路程為x,對(duì)滑塊運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程，由動(dòng)能定理有rpgxosin0~urngxcos^ogm哧解得五朱/r01an〃）AIE確，BCD錯(cuò)

誤。

知識(shí)點(diǎn)38動(dòng)能定理在多過(guò)程問(wèn)題中的應(yīng)用

3.［多選］從地面豎直向上拋出一質(zhì)量為1kg的物體，物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中除受到重力外，還受到一大小不變、方向始

終與運(yùn)動(dòng)方向相反的空氣阻力作用，如圖所示是物體距離地面3m范圍內(nèi)的動(dòng)能E、隨變化的圖像（物體上升的最

大高度大于刎，重力加速度取下列說(shuō)法正確的是

A.空氣阻力大小為2N

B.空氣阻力大小為1N

C.物體上升的最大高度為6m

D.物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服空氣阻力做功24J

知識(shí)點(diǎn)38動(dòng)能定理在多過(guò)程問(wèn)題中的應(yīng)用

答案

3.ACD根據(jù)動(dòng)能粉合=心巧合h可知，Exf圖線斜$的大小即合外力的大小，結(jié)合圖像可知物體上升過(guò)程中

F合上二mg+f=12N,代入數(shù)據(jù)，解得々N,即空氣阻力大小為2NA正確，B錯(cuò)誤；設(shè)物體上升的最大高度為h.上升的初

動(dòng)能為EKB72J,根據(jù)動(dòng)能定理可得"F合上h1力白。代入數(shù)據(jù)解得h|=6nxC正確；物體離開(kāi)拋出點(diǎn)和回到拋

動(dòng)能分別為時(shí)72J,Ex=48J,整個(gè)過(guò)程中重力做功為零根據(jù)動(dòng)能定理可得歸ExrEx=24J,物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服

空氣的做詠4J,D正確。

?題多解

對(duì)于物體運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理有48J~72J=f2h,同理，對(duì)于物體上、下兩次經(jīng)過(guò)骨的過(guò)程，有2好

3612(hr前，代入數(shù)據(jù)解得f=2N,詢(xún)故AC正確，潴誤；貝I］物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克月墀擦力做的功為

生2fh尸24N,故D正確。

知識(shí)點(diǎn)38動(dòng)能定理在多過(guò)程問(wèn)題中的應(yīng)用

4.［多選］人們有時(shí)用“打夯”的方式把松散的地面夯實(shí)。某次打夯過(guò)程簡(jiǎn)化為以下模型：兩人同時(shí)通過(guò)繩子對(duì)重物

各施加一個(gè)大小為320N、方向與豎直方向成37°角的恒力作用，使重物離開(kāi)水平地面40cm后即停止施力，最后重

物自由下落把地面砸深4cm。已知重物的質(zhì)量為40kg,取重力加速度斤9.81n/s2,sin37°=06os37°4.8。冬略

氣助則

A.重物剛落地時(shí)的速度大小為3.2m/s

B.重物網(wǎng)落地時(shí)的速度大小為2.8m/s

C.地面對(duì)重物的平均阻力為4312N

D.地面對(duì)重物的平均阻力為5512N

知識(shí)點(diǎn)38動(dòng)能定理在多過(guò)程問(wèn)題中的應(yīng)用

4AD兩根繩子對(duì)重物拉力的合力大小為F合=2Fcos37°=2X320X0.8N=512N,從對(duì)重物施力到重物落地瞬間的

過(guò)程，只有繩子的拉力做功，由動(dòng)能定理得.1M其中morrtSm解得/4加包證確，曜誤；重物由落地

到砸入地面4cm的過(guò)程，由動(dòng)能定理得m火力-內(nèi)阻人=()■，〃/,其中h=40?=0.04|1,解得邛且=5512N,C錯(cuò)i吳，D正確

一題多解

本題的CD兩項(xiàng)還可以用以下方法分析。從對(duì)重物施力到重物砸入地面4cm的過(guò)程，由動(dòng)能定理得F合x(chóng)日班

F阻h=0,解?阻=5512No

知識(shí)點(diǎn)38動(dòng)能定理在多過(guò)程問(wèn)題中的應(yīng)用

5.過(guò)山車(chē)是一項(xiàng)富有刺激性的娛樂(lè)項(xiàng)目，那種風(fēng)馳電掣、有驚無(wú)險(xiǎn)的刺激感令不少人著迷。如圖所示為豎直平

面內(nèi)某過(guò)山車(chē)的簡(jiǎn)化模型，質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點(diǎn)的小車(chē)從距地面高為h=3R的A點(diǎn)由靜沿軌道入：J

于水平面上的圓周軌道最低點(diǎn)B,然后恰好通過(guò)最高點(diǎn)C,最后沖上軌道BD,已知圓周軌道的半徑為

道間摩擦忽略不計(jì)，與圓周軌道間的摩擦不可忽略，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g,求：

⑴小車(chē)第一次通過(guò)B點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)小車(chē)支持力的大?。?

⑵小車(chē)從B到C的過(guò)程中克服摩擦力做的功。

知識(shí)點(diǎn)38動(dòng)能定理在多過(guò)程問(wèn)題中的應(yīng)用二

答案

5.(l)7mg(^mgR

【解析】(1)對(duì)小車(chē)由ASJB的過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理有，〃助詔

在B點(diǎn)，由牛頓第二定律有愀機(jī)月耳

聯(lián)立解得N=7mg

⑵小車(chē)恰好通過(guò)最高點(diǎn)G則在C點(diǎn)有神產(chǎn)畔

對(duì)小車(chē)由B到C的過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理有

?mg.2R-W克二;m虎一;皿：

解得卬言mgK

知識(shí)點(diǎn)38動(dòng)能定理在多過(guò)程問(wèn)題中的應(yīng)用

6.北京2022年冬奧會(huì)跳臺(tái)滑雪比賽在張家口國(guó)家跳臺(tái)滑雪中，謠