第五章第二节 动能　动能定理.ppt

目录 第二节　动能　动能定理 本节目录 基础梳理?自学导引 要点透析?直击高考 考点探究?讲练互动 知能演练?轻巧夺冠 技法提炼?思维升华 基础梳理?自学导引 一、动能 1．定义：物体由于________而具有的能． 2．表达式：Ek＝_________. 3．矢标性：标量． 4．单位：________，1 J＝1 N·m＝1 kg·m2/s2. 5．瞬时性：v是瞬时速度． 6．相对性：物体的动能相对于不同的参考系一般不同． 运动 焦耳 二、动能定理 1．内容：合力所做的功等于物体动能的________． 2．表达式：W＝Ek2－Ek1＝____________________. 3．物理意义：动能定理指出了外力对物体所做的总功与物体_________之间的关系,即合力的功是物体___________的量度. 名师点拨：动能具有相对性，其数值与参考系的选取有关，一般取地面为参考系． 变化 动能变化 动能变化 要点透析?直击高考 一、对动能定理的理解 1．动能定理公式中等号的意义 (1)数量关系：即合外力所做的功与物体动能的变化具有等量代换关系．可以通过计算物体动能的变化，求合力的功，进而求得某一力的功． (2)单位相同，国际单位都是焦耳． (3)因果关系：合外力的功是引起物体动能变化的原因． 2．动能定理中涉及的物理量有F、s、m、v、W、Ek等，在处理含有上述物理量的力学问题时，可以考虑使用动能定理． 3．位移和速度必须是相对同一个参考系而言的，一般以地面或相对地面静止的物体为参考系． 4．适用范围：直线运动、曲线运动、恒力做功、变力做功、各个力同时做功、分段做功均可用动能定理． 5．公式中的W是指合力的功而不是某一个力的功，ΔEk指动能的变化量，而不是初动能或末动能． 即时应用 1 (2010·高考课标全国卷)如图所示，在外力作用下某质点运动的v－t图象为正弦曲线．从图中可以判断(　　) A．在0～t1时间内，外力做正功 B．在0～t1时间内，外力的功率逐渐增大 C．在t2时刻，外力的功率最大 D．在t1～t3时间内，外力做的总功为零 解析：选AD.由动能定理可知，在0～t1时间内质点速度越来越大，动能越来越大，外力一定做正功，故A项正确；在t1～t3时间内，动能变化量为零，可以判定外力做的总功为零，故D项正确;由P＝F·v知0、t1、t2、t3四个时刻功率为零,故B、C都错. 二、动能定理的应用 1．运用动能定理需要注意的问题 (1)应用动能定理解题时，在分析过程的基础上无需深究物体运动过程中状态变化的细节，只需考虑整个过程的功及过程始末的动能． (2)若过程包含了几个运动性质不同的分过程，既可分段考虑，也可整个过程考虑．但求功时，有些力不是全过程都作用的，必须根据不同的情况分别对待求出总功，计算时要把各力的功连同符号(正负)一同代入公式． 2．解题步骤 (1)选取研究对象，明确它的运动过程． (2)分析研究对象的受力情况和各个力的做功情况，然后求各个外力做功的代数和． (3)明确物体在过程始末状态的动能Ek1和Ek2. (4)列出动能定理的方程W合＝Ek2－Ek1及其他必要的解题方程,进行求解． 特别提醒：(1)在研究某一物体受到力的持续作用而发生状态改变时，如涉及位移和速度而不涉及时间时应首先考虑应用动能定理，而后考虑牛顿定律、运动学公式，如涉及加速度时，先考虑牛顿第二定律． (2)用动能定理解题，关键是对研究对象进行准确的受力分析及运动过程分析，并画出物体运动过程的草图，让草图帮助我们理解物理过程和各量关系，有些力在物体运动全过程中不是始终存在的，在计算外力做功时更应引起注意． 即时应用 2 如图所示，一质量为2 kg的铅球从离地面2 m高处自由下落，陷入沙坑2 cm深处，求沙子对铅球平均阻力的大小．(g取10 m/s2) 答案：2020 N 考点探究?讲练互动 例1 考点1　应用动能定理求变力的功 【思路点拨】　解题的关键是抓住小球到最高点恰无作用力,此时重力作为向心力,在应用动能表达式时,搞清初、末状态． 【总结提升】　应用动能定理求变力做功时应注意的问题 (1)所求的变力的功不一定为总功，故所求的变力的功不一定等于ΔEk. (2)合外力对物体所做的功对应物体动能的变化，而不是对应物体的动能． (3)若有多个力做功时，必须明确各力做功的正负，待求的变力的功若为负功，可以设克服该力做功为W，则表达式中应用－W；也可以设变力的功为W，则字母W本身含有负号． 跟踪训练 例2 考点2　动能定理与图象结合的问题 (2013·金华模拟)如图甲所示,一条轻质弹簧左端固定在竖直墙面上，右端放一个可视为质点的小物块,小物块的质量为m＝1.0 kg，当弹簧处于原长时，小物块静止于O点,现对小物块施加一个外力F，使它缓