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2024年高考物理一轮大单元综合复习导学练
专题32动能定理及其应用
导练目标
导练内容
目标1
对动能、动能定理的理解
目标2
应用动能定理处理多过程问题
目标3
动能定理的图像问题
【知识导学与典例导练】
一、对动能、动能定理的理解
1．动能与动能的变化的区别
(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。
2．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“＝”的意义是一种因果关系在数值上相等的符号。
(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。
【例1】1．一物块沿倾角为的斜坡向上滑动，当物块的初速度为时，上升的最大高度为，如图所示。当物块的初速度为时，上升的最大高度记为。重力加速度为，则物块与斜坡间的动摩擦因数和分别为（????）
??
A．和 B．和
C．和 D．和
二、应用动能定理处理多过程问题
1．解题流程
2．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，最后根据结果加以检验。
【例2】如图甲所示，泥石流是一种破坏性极大的自然灾害，可以用如图乙所示的斜面模型进行探究。高为h、底边为L的斜面，底部通过半径为的小圆弧与水平面平滑连接，质量为m的物块（可视为质点）由斜面顶端无初速度滑下，若物块与各接触面间的动摩擦因数均为，则下列说法正确的是（）
??
A．若保持不变，h越大，物块到达斜面底端的动能就越大
B．若保持h不变，L越小，物块到达斜面底端时克服摩擦力做功就越多
C．若保持h不变，L越小，物块到达斜面底端时对小圆弧的压力就越大
D．若保持h不变，L越小，物块在水平面上滑行的距离就越大
三、动能定理的图像问题
1．四类图像所围“面积”的意义
2．解决动能定理与图像问题的基本步骤
【例3】如图甲所示，一高山滑雪运动员在与水平面夹角的雪地上滑行，从距离水平面处开始，运动员的重力势能、动能与下滑位移的变化关系如图所示，不计雪橇与雪地间的摩擦力，以水平面为重力势能的零点，，则下列说法正确的是（）
??
A．运动员质量为
B．滑雪杆对运动员的平均推力为
C．下滑，运动员的重力势能与动能相等
D．运动员重力势能与动能相等时，重力的瞬时功率为
【例4】如图甲所示，一质量为2kg的物体静止在水平地面上，水平推力F随位移x变化的关系如图乙所示，已知物体与地面间的动摩擦因数为0.1，取g＝10m/s2，下列说法正确的是（）
A．物体运动的最大速度为2m/s
B．在运动中由于摩擦产生的热量为6J
C．物体在水平地面上运动的最大位移是4.5m
D．物体先做加速运动，推力撤去时开始做减速运动
【例5】海洋馆中一潜水员把一小球以初速度从手中竖直向上抛出。从抛出开始计时，时刻小球返回手中。小球始终在水中且在水中所受阻力大小不变，小球的速度随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是（）
??
A．上升过程与下降过程中阻力的冲量大小之比1:3
B．小球返回手中时速度的大小为
C．小球在时间内动量变化量的大小为
D．小球在过程中阻力所做的功为
【例6】起重机某次从零时刻由静止开始竖直向上提升质量为500kg的货物，提升过程中货物的a-t图像如图所示，10~18s内起重机的功率为额定功率。不计其他阻力，g取10m/s2。则在0~18s过程中（）
A．货物的最大速度为1.4m/s
B．起重机的额定功率5050W
C．货物上升高度为12m
D．0~10s和10~18s内起重机牵引力做功之比为5：8
【综合提升专练】
1．承德的转盘滑雪机为我国自主原创、世界首例的专利产品。一名运动员的某次训练过程中，转盘滑雪机绕垂直于盘面的固定转轴以角速度顺时针匀速转动，质量为的运动员在盘面上离转轴半径上滑行，滑行方向与转盘转动方向相反，在最低点的速度大小为，滑行半周到最高点的速度大小为，该过程中，运动员所做的功为，已知盘面与水平面夹角为，g取，，，则该过程中运动员克服阻力做的功为（）
A． B． C． D．
2．小球由地面竖直向上抛出，上升的最大高度为H，设所受阻力大小恒定，选地面为参考平面，在上升至离地h高处，
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