高考物理一轮总复习精品课件 第5章 机械能 第2讲 动能定理及其应用 (3).ppt

2.对动能定理的理解(1)做功的过程就是能量转化的过程。(2)动能定理叙述中所说的“力”,既可以是重力、弹力、摩擦力,也可以是电场力、磁场力或其他力。对点演练1.(多选)如图所示,一块长木板B放在光滑的水平面上,在B上放一物体A,现以恒定的外力拉B,使A、B间产生相对滑动,如果以地面为参考系,A、B都向前移动一段距离。在此过程中()A.外力F做的功等于A和B动能的增量B.B对A的摩擦力所做的功,等于A的动能增量C.A对B的摩擦力所做的功,等于B对A的摩擦力所做的功D.外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和答案BD解析外力F做的功等于A、B动能的增量与A、B间摩擦产生的内能之和,A错误;A所受的合力等于B对A的摩擦力,对A运用动能定理,则有B对A的摩擦力所做的功等于A的动能的增量,B正确;A对B的摩擦力做负功,B对A的摩擦力做正功,由于A在B上滑动,A、B相对于地的位移不等,故二者做功不相等,C错误;对B应用动能定理,WF-Wf=ΔEkB,即WF=ΔEkB+Wf,即外力F对B做的功,等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和,D正确。2.跳台滑雪是2022年北京冬奥会的比赛项目之一。如图所示,滑雪运动员可视为质点,从斜坡顶端O处水平滑出,在空中恰好通过P点,OP连线与水平方向夹角为37°,不计空气阻力,sin37°=0.6,则滑雪运动员到达P点时的动能与滑出O点时的动能比值为()答案D考点二动能定理的应用(师生共研)应用动能定理的四点注意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,最后根据结果加以检验。典例1.(2022广东实验中学模拟)某跳台滑雪项目场地侧视简图如图所示。雪坡AB段为倾角θ=37°的斜面,某次赛前熟悉滑道的过程中,质量m=60kg的运动员从助滑道的A点由静止开始下滑,到达B点后进入圆心角为90°、半径R=15m的圆弧轨道BCD,其中C为圆弧轨道的最低点,最后从D点沿切线方向离开,最终落在倾角α=37°的着陆坡上,着陆坡足够长。已知A、B两点的高度差h=23m,DE段长度为1.2m,EF段高度差为3m,运动员运动到着陆坡上G点正上方的H点时,速度方向水平,不计一切阻力和摩擦,运动员可视为质点,g取10m/s2,sin53°=0.8,求:(1)该运动员从A滑到B的过程中重力所做的功WG。(2)该运动员运动到C点时对轨道的压力FN。(3)HG两点间的高度差Δh。思维点拨(1)根据重力做功的特点直接求出从A滑到B的过程中重力所做的功;(2)A→C过程由动能定理可求C点速度,在C点由牛顿第二定律可求运动员在C点运动受到的支持力,进一步可求运动员对轨道的压力;(3)A→D过程由动能定理可求在D点时的速度,由斜抛运动的规律可求HG两点间的高度差。答案(1)1.38×104J(2)2680N方向竖直向下(3)29.3m解析(1)由WG=mgh可知WG=1.38×104J。(2)由A→C由动能定理得可得轨道对运动员的支持力FN=2680N根据牛顿第三定律可得对轨道的压力大小FN=2680N,方向竖直向下。另外FG的高度差Δh2=(x1-xDE)tanα=13.5m所以Δh=Δh1+hEF+Δh2=29.3m。规律方法应用动能定理的流程对点演练3.(多选)(2023河北邢台五校期中联考)如图所示,粗糙水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相切,半圆形导轨的半径为R。一个质量为m的物块(可视为质点)将弹簧压缩至A点并由静止释放后向右弹开,当它经过B点进入圆形导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的7倍,之后向上运动恰能到达最高点C。物块与粗糙水平面AB之间的动摩擦因数为μ,AB部分长为L,重力加速度为g,下列说法正确的是()C.物块从B点运动至C点的过程中阻力做的功为mgRD.物块在A点时弹簧的弹性势能为μmgL+3mgRBD4.(2022浙江温州模拟)某次冰壶比赛可简化为如图所示的模型,A、B、C、O为运动场地中心线上的四个点。投壶手将质量m=20kg的冰壶以初动能Ek0=56J从A点沿中心线掷出,冰壶恰好停在营垒区的中心O点。已知冰壶可视为质点,A点和O点