高考物理总复习5.2动能定理及其应用课件PPT

这是一份高考物理总复习5.2动能定理及其应用课件PPT，共60页。PPT课件主要包含了知识导图，动能的变化，Ek2-Ek2，合外力，物体的动能不变，力方向上的位移为零，为零如匀速圆周运动，小物块初速度为零，迁移训练等内容，欢迎下载使用。
【微点拨】1.三点易错警示:(1)动能是状态量,v是瞬时速度而不是平均速度。(2)动能只有正值,与速度方向无关。(3)动能定理表达式是标量式,不能在某个方向上应用。
2.对“外力”的两点提醒:(1)区别“内力”“外力”的关键是分析施力物体为系统内物体还是系统外物体。(2)重力可以是内力、也可以是外力,取决于地球是否被包含在系统内。
【慧眼纠错】(1)运动的物体具有的能量就是动能。纠错:_________________________________________________________________。
动能是物体由于运动而具有的能量,而运动
物体具有的能量不一定是动能
(2)一定质量的物体动能变化时,速度一定变化,但速度变化时,动能也一定变化。纠错:_________________________________________________________。
当物体的速度方向发生变化而速度大小不变时,
(3)动能保持不变的物体一定处于平衡状态。纠错:____________________________________________________________________________________。
速度的大小不变,方向变化,物体的动能不变,
但是物体的速度在变化,物体并没有处于平衡状态
(4)做自由落体运动的物体,动能与下落的时间成正比。纠错:_______________________________________________________________________________________。
做自由落体运动的物体的速度v=gt,其动能为
Ek= mv2= mg2t2,故动能与下落时间的二次方成正比
(5)如果合外力对物体做功为零,那么物体所受的合外力一定为零。纠错:____________________________________________________________。(6)物体在合外力作用下做变速运动,动能一定变化。纠错:______________________________________________。
合外力做功为零,可能合外力为零,也可能合外
物体做变速运动,若只是速度方向变化,则动能
(7)物体的动能不变,所受的合外力必定为零。纠错:____________________________________________________________。
合外力做功为零则动能不变,但合外力不一定
考点1　动能定理的理解应用【典题探究】 【典例1】(2017·全国卷Ⅱ)为提高冰球运动员的加速能力,教练员在冰面上与起跑线相距s0和s1(s1Ek2,即甲物体获得的动能比乙大,C正确,D错误。
考点2　动能定理在多过程问题中的应用　　　　　　 【典题探究】 【典例2】(2016·全国卷Ⅰ)如图,一轻弹簧原长为2R,其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC的底端A处,另一端位于直轨道上B处,弹簧处于自然状态,直轨道与一半径为 R的光滑圆弧轨道相切于C点,AC=7R,
A、B、C、D均在同一竖直平面内。质量为m的小物块P自C点由静止开始下滑,最低到达E点(未画出)。随后P沿轨道被弹回,最高到达F点,AF=4R。已知P与直轨道间的动摩擦因数μ= ,重力加速度大小为g。(取sin37°= ,cs37°= )世纪金榜导学号04450105
(1)求P第一次运动到B点时速度的大小。(2)求P运动到E点时弹簧的弹性势能。(3)改变物块P的质量,将P推至E点,从静止开始释放。已知P自圆弧轨道的最高点D处水平飞出后,恰好通过G点。G点在C点左下方,与C点水平相距 R、竖直相距R,求P运动到D点时速度的大小和改变后P的质量。
【题眼直击】(1)光滑圆弧轨道→__________________________________。(2)由静止开始自由下滑→_________________。(3)P与直轨道间的动摩擦因数μ= →_________________________________。
小物块在轨道上运动不受摩擦力
小物块在直轨道上运动受摩擦力作用
【解析】(1)根据题意知,B、C之间的距离l=7R-2R①设P到达B点时的速度为vB,由动能定理得mglsinθ-μmglcsθ= ②式中θ=37°,联立①②式并由题给条件得vB=2 ③
(2)设BE=x。P到达E点时速度为零,设此时弹簧的弹性势能为Ep。P由B点运动到E点的过程中,由动能定理有mgxsinθ-μmgxcsθ-Ep=0- ④E、F之间的距离l1=4R-2R+x ⑤
P到达E点后反弹,从E点运动到F点的过程中,由动能定理有Ep-mgl1sinθ-μmgl1csθ=0⑥联立③④⑤⑥式并由题给条件得x=R⑦Ep=2.4mgR⑧
(3)由几何知识得过C点的圆轨道半径与竖直方向夹角为θ。设改变后P的质量为m1。D点与G点的水平距离x1和竖直距离y1分别为x1= ⑨y1= ⑩
设P在D点的速度为vD,由D点运动到G点的时间为t。由平抛运动公式有y1= gt2 ⑪ x1=vDt⑫ 联立⑨⑩ ⑪ ⑫ 式得⑬
设P在C点速度的大小为vC。在P由C运动到D的过程中机械能守恒,有 ⑭
P由E点运动到C点的过程中,同理,由动能定理有Ep-m1g(x+5R)sinθ-μm1g(x+5R)csθ= ⑮ 联立⑦⑧⑬⑭⑮式得m1= ⑯ 答案:(1)2 　(2)2.4mgR　(3) 　
【通关秘籍】 应用动能定理解题的基本步骤
【考点冲关】 1.(多选)(2018·新乡模拟)如图所示,一遥控电动赛车(可视为质点)从A点由静止以恒定的功率沿水平地面向右加速运动,当到达固定在竖直面内的光滑半圆轨道最低点B时关闭发动机,由于惯性,赛车继续沿半圆轨道运动,并恰好能通过最高点C(BC为半圆轨道的竖直直径)。已知赛车的质量为m,半圆轨道的半径为
R,A、B两点间的距离为1.5R,赛车在地面上运动时受到的阻力大小恒为 mg,不计空气阻力,重力加速度为g,下列判断正确的是(　　)世纪金榜导学号04450106
A.赛车通过C点后落回地面的位置到B点的距离为2RB.赛车通过B点时的速度大小为2 C.赛车从A点运动到B点的过程中,其电动机所做的功为 D.要使赛车能滑过B点并沿半圆轨道滑回地面,其电动机所做的功W需满足的条件为
【解析】选A、D。赛车恰好能通过最高点C时,由重力提供向心力,则有mg=m ,解得 vC= ,赛车离开C点后做平抛运动,则有水平方向 x=vCt,竖直方向2R= gt2,解得 x=2R,即赛车通过C点后落回地面的位置到B点的距离为2R,故A正确;从B到C的过程,由动能定理得-mg·2R= ,解得 vB= ,故B错误;赛车从A点运动到B点的过程中,由动能定理得
W- mg·1.5R= -0,解得电动机做的功 W=3mgR,故C错误;当赛车刚好运动到B点速度为零时,赛车从A点运动到B点的过程中,由动能定理得 W1- mg·1.5R=0,解得电动机做的功 W1= ,当赛车刚好能滑到与圆心等高处速度为零时,赛车从A点运动到与圆心等高位置的过程中,由动能定理得 W2- mg·1.5R-mgR=0,
解得电动机做的功 W2= ,所以要使赛车能滑过B点并沿半圆轨道滑回地面,其电动机所做的功W需满足的条件为