第20讲 动能定理的理解及应用（讲义）（解析版）-2025年高考物理一轮复习讲练测（新教材新高考）.docx

第20讲动能定理的理解及应用

目录

01、考情透视，目标导航TOC\o1-3\h\u

02、知识导图，思维引航 3

03、考点突破，考法探究 3

考点一动能定理的理解和基本应用 3

知识点1动能 3

知识点2动能定理 4

考向1对动能定理的理解 5

考点2动能定理的基本应用 5

考点二应用动能定理求变力的功 7

考向洞察 7

考点三动能定理与图像结合的问题 8

考向洞察 9

考向1动能定理与v-t图像 9

考向2动能定理与Ek-x图像 9

考向3动能定理与F-x图像 10

考向4动能随位移变化的图像 11

考点四动能定理在多过程问题中的应用 11

知识点1．应用动能定理解决多过程问题的两种思路 11

知识点2．全过程列式时要注意 12

知识点3.多过程问题的分析方法 12

知识点4动能定理在往复运动问题中的应用 12

考向洞察 12

考向1多过程直线运动问题 12

考向2多过程曲线运动问题 14

考向3多过程直线往复运动问题 15

考向4多过程曲线往复运动问题 16

04、真题练习，命题动向 17

考情分析

2024·全国·高考物理试题

2024·福建·高考物理试题

2024·安徽·高考物理试题

2024·全国·新课标高考物理试题

2024·广东·高考物理试题

复习目标

目标1.理解动能、动能定理，会用动能定理解决一些基本问题。

目标2.能利用动能定理求变力做的功。

目标3.掌握解决动能定理与图像结合的问题的方法。

考点一动能定理的理解和基本应用

知识点1动能

1．动能

(1)定义：物体由于运动而具有的能量叫作动能。

(2)公式：Ek＝eq\f(1,2)mv2。

(3)单位：焦耳，1J＝1N·m＝1kg·m2/s2。

(4)标矢性：动能是标量，动能与速度方向无关。

2．动能与动能变化的区别

(1)动能与动能的变化是两个不同的概念，动能是状态量，动能的变化是过程量。

(2)动能没有负值，而动能变化量有正负之分。ΔEk0，表示物体的动能增加；ΔEk0，表示物体的动能减少。

知识点2动能定理

1．动能定理

(1)内容：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。

(2)表达式：W合＝ΔEk＝eq\f(1,2)mv22－eq\f(1,2)mv12。

(3)物理意义：合力的功是物体动能变化的量度。

说明：(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)动能是标量，动能定理是标量式，解题时不能分解动能。

3．对动能定理的理解

(1)做功的过程就是能量转化的过程，动能定理表达式中“＝”有三层关系：

因果关系

合力做功是物体动能变化的原因

数量关系

合力的功与动能变化可以等量代换

单位关系

国际单位都是焦耳

(2)动能定理中的“力”指物体受到的所有力，既包括重力、弹力、摩擦力，也包括电场力、磁场力或其他力，功则为合力所做的总功。

3.应用动能定理的注意点

(1)动能定理表达式是一个标量式，式中各项均为标量，因此，应用动能定理时不必关注速度的具体方向，也不能在某个方向上列出动能定理的表达式。

(2)注意物体所受各力做功的特点，如：重力做功与路径无关，重点关注始末两点的高度差，摩擦阻力做功与路径有关。

(3)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。

(4)动能定理既可解决直线运动问题，也可解决曲线运动问题。

考向1对动能定理的理解

1.(多选)如图所示，电梯质量为M，在它的水平地板上放置一质量为m的物体。电梯在钢索的拉力作用下竖直向上加速运动，当电梯的速度由v1增大到v2时，上升高度为H，重力加速度为g，则在这个过程中，下列说法正确的是()

A.对物体，动能定理的表达式为W＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)，其中W为支持力做的功

B.对物体，动能定理的表达式为W合＝0，其中W合为合力做的功

C.对物体，动能定理的表达式为W－mgH＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)，其中W为支持力做的功

D.对电梯，其所受的合力做功为eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,1)

【答案】CD

【解析】电梯上升的过程中，对物体做功的有重力mg、支持力FN，这两个力的总功(即合力做的功)才等于物体动能的变化，即W合＝W－mg