新高考物理一轮复习提升练习导学案第24讲 动能和动能定理的应用（解析版） .doc

第24讲动能和动能定理的应用

第24讲动能和动能定理的应用

学习目标

学习目标

明确目标确定方向

1.掌握动能的概念，会求动能的变化量.

2.掌握动能定理，并能在实际问题中熟练应用．

【知识回归】回归课本夯实基础

第一部分基础知识梳理

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，v为瞬时速度，动能是状态量．

3．单位：焦耳，1J＝1N·m＝1kg·m2/s2.

4．矢标性：动能是标量，只有正值．

5．动能的变化量：ΔEk＝Ek2－Ek1＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1).

二．动能定理

1．内容：合外力对物体所做的功等于物体动能的变化．

2．表达式：W＝ΔEk＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1).

3．物理意义：合外力的功是动能变化的量度．

4．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)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．

第二部分重难点辨析

一．应用动能定理的注意事项

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应用动能定理的关键在于对研究对象进行准确的受力分析及运动过程分析，并画出运动过程的草图，借助草图理解物理过程之间的关系。

3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；当所求解的问题不涉及中间的速度时，也可以全过程应用动能定理求解，这样更简便。

4列动能定理方程时，必须明确各力做功的正、负，确实难以判断的先假定为正功，最后根据结果加以确定。

二、动能定理的图像问题--四类图像所围面积的含义

v-t图

由公式x＝vt可知，v-t图线与坐标轴围成的面积表示物体的位移

a-t图

由公式Δv＝at可知，a-t图线与坐标轴围成的面积表示物体速度的变化量

F-x图

由公式W＝Fx可知，F-x图线与坐标轴围成的面积表示力所做的功

P-t图

由公式W＝Pt可知，P-t图线与坐标轴围成的面积表示力所做的功

【典例分析】精选例题提高素养

【例1】．一辆新能源汽车在平直高速公路上开启高速导航辅助驾驶功能，使汽车以SKIPIF10匀速行驶，行驶中保持最大输出功率SKIPIF10不变，当发现前方有施工限速时，自动系统立即减小输出功率到SKIPIF10并保持不变，经过t时间汽车速度恰好达到限速值，并以此速度匀速运动。已知汽车质量为m，不计功率减小的时间，汽车行驶中阻力不变，汽车在减速过程的位移大小为（）

A．SKIPIF10 B．SKIPIF10

C．SKIPIF10 D．SKIPIF10

【答案】A

【详解】由于汽车以SKIPIF10匀速行驶，行驶中保持最大输出功率SKIPIF10不变，则有

SKIPIF10

经过t时间汽车速度恰好达到限速值，并以此速度匀速运动，则有

SKIPIF10

在此过程有

SKIPIF10

解得

SKIPIF10

【例2】．某科技小组制作的轨道如图所示，它由水平轨道和在竖直平面内的很多个光滑圆形轨道组成。滑块的质量为m=0.1kg，滑块与第一个圆轨道最低点及相邻圆轨道最低点之间距离均为L=6m，圆轨道的半径分别为R1、R2、R3…（图中只画了三个轨道，滑块可视为质点），滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ=0.1，开始时，滑块以初速度v0=10m/s向右运动，滑块均恰好能在每个竖直轨道内做完整的圆周运动，g取10m/s2，求∶

（1）滑块运动到第一圆轨道最低点时对轨道的压力为多大；

（2）滑块总共经过几个圆轨道。

【答案】（1）6N；（2）8

【详解】（1）设滑块运动到第一圆轨道最