新高考物理一轮复习精讲精练第6章机械能守恒定律第2讲 动能定理（原卷版）.doc

第二讲动能定理

知识梳理

一、动能

1．定义：物体由于运动而具有的能．

2．公式：Ek＝eq\f(1,2)mv2．

3．矢标性：动能是标量，只有正值，动能与速度方向无关．

4．状态量：动能是状态量，因为v是瞬时速度．

5．相对性：由于速度具有相对性，所以动能也具有相对性．

6．动能的变化：物体末动能与初动能之差，即ΔEk＝eq\f(1,2)mSKIPIF10－eq\f(1,2)mSKIPIF10．动能的变化是过程量．

二、动能定理

1．内容：合外力对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化．

2．表达式

(1)W＝ΔEk．

(2)W＝Ek2－Ek1．

(3)W＝eq\f(1,2)mSKIPIF10－eq\f(1,2)mSKIPIF10．

3．物理意义：合外力的功是物体动能变化的量度．

4．适用范围广泛

(1)既适用于直线运动，也适用于曲线运动．

(2)既适用于恒力做功，也适用于变力做功．

(3)力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以不同时作用．

知识训练

考点一、动能定理的理解和基本应用

1．适用条件

(1)动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动．

(2)动能定理既适用于恒力做功，也适用于变力做功．

(3)力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以分阶段作用．

2．解题流程

3．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)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求解．

(3)动能是标量，动能定理是标量式，解题时不能分解动能．

例1、(2021·山东高考)如图所示，粗糙程度处处相同的水平桌面上有一长为L的轻质细杆，一端可绕竖直光滑轴O转动，另一端与质量为m的小木块相连。木块以水平初速度v0出发，恰好能完成一个完整的圆周运动。在运动过程中，木块所受摩擦力的大小为()

A．eq\f(mveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0)),2πL) B．eq\f(mveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0)),4πL)

C．eq\f(mveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0)),8πL) D．eq\f(mveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0)),16πL)

例2、随着高铁时代的到来，人们出行也是越来越方便，高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动．在启动阶段，列车的动能()

A．与它所经历的时间成正比

B．与它的位移成正比

C．与它的速度成正比

D．与它的加速度成正比

例3、(2018·全国卷Ⅱ·14)如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度．木箱获得的动能一定()

A．小于拉力所做的功

B．等于拉力所做的功

C．等于克服摩擦力所做的功

D．大于克服摩擦力所做的功

例4、如图所示，粗糙水平地面AB与半径R＝0.4m的光滑半圆轨道BCD相连接，且在同一竖直平面内，O是BCD的圆心，BOD在同一竖直线上．质量m＝1kg的小物块在9N的水平恒力F的作用下，从A点由静止开始做匀加速直线运动．已知xAB＝5m，小物块与水平地面间的动摩擦因数为μ＝0.1，当小物块运动到B点时撤去力F，取重力加速度g＝10m/s2，求：

(1)小物块到达B点时速度的大小；

(2)小物块运动到D点时，轨道对小物块作用力的大小．

课堂随练

训练1、(2021·高考河北卷，T6)一半径为R的圆柱体水平固定，横截面如图所示。长度为πR、不可伸长的轻细绳，一端固定在圆柱体最高点P处，另一端系一个小球。小球位于P点右侧同一水平高度的Q点时，绳刚好拉直。将小球从Q点由静止释放，当与圆柱体未接触部分的细绳竖直时，小球的速度大小为(重力加速度为g，不计空气阻力)()

A．eq\r(（2＋π）gR) B．eq\r(2πgR)

C．eq\r(2（1＋π）gR) D．2eq\r(gR)

训练2、(2022·北京东城区期末)如图所示，在高为h的粗糙平台上，有一个质量为m的小球，被一根细线拴在墙上，球与墙间有一根被压缩的轻质弹簧。当烧断细线时，小球被弹出，小球落地时速度大小为v。对烧断细线到小球刚要落地的过程，下列说法正确的是()

A．小球离开弹簧时的动能是eq\f(1,2)mv2

B．弹簧弹力做的功等于eq\f(1,2)mv2

C．弹簧弹力与重力做功的和等于eq\f(1,2)mv2

D．弹簧弹力与摩擦力做功的和等于eq\f(1