【名师1号】2011高考物理-动能定理及应用复习VIP免费

第三课时动能定理及应用基础知识一、动能知识讲解1.定义：物体由于运动而具有的能叫做动能.2.公式:Ek=12mv2,动能的单位是焦耳.说明:(1)动能是状态量,物体的运动状态一定,其动能就有确定的值,与物体是否受力无关.(2)动能是标量,且动能恒为正值,动能与物体的速度方向无关.一个物体,不论其速度的方向如何,只要速度的大小相等,该物体具有的动能就相等.(3)像所有的能量一样,动能也是相对的,同一物体,对不同的参考系会有不同的动能.没有特别指明时,都是以地面为参考系相对地面的动能.二、动能定理知识讲解1.内容:力在一个过程中对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化.2.表达式:W=E2k-E1k,W是外力所做的总功,E1k、E1k分别为初末状态的动能.若初、末速度分别为v1、v2,则E1k=12mv21,E2k=12mv22.3.物理意义:动能定理揭示了外力对物体所做的总功与物体动能变化之间的关系,即外力对物体做的总功,对应着物体动能的变化,变化的大小由做功的多少来度量.动能定理的实质说明了功和能之间的密切关系,即做功的过程是能量转化的过程.活学活用物体质量为2kg,以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行.从某时刻起作用一向右的水平力，经过一段时间后，滑块的速度方向变为水平向右，大小为4m/s,在这段时间内，水平力做功为()A.0B.8JC.16JD.32J解析:本题容易出错在认为动能有方向，向左的16J动能与向右的16J动能不同，实际上动能是标量，没有方向，且是一个恒定的量，由动能定理有WF=12mv22-12mv21=0答案:A用心爱心专心1第二关：技法关解读高考解题技法一、利用功能定理求变力的功技法讲解利用动能定理来求解变力所做的功通常有以下两种情况：①如果物体只受到一个变力的作用，那么：W=Ek2-Ek1.只要求出做功过程中物体的动能变化量ΔEk，也就等于知道了这个过程中变力所做的功.②如果物体同时受到几个力作用，但是其中只有一个力F1是变力，其他的力都是恒力，则可以先用恒力做功的公式求出这几个恒力所做的功，然后再运用动能定理来间接求变力做的功：W1+W其他=ΔEk.可见应把变力所做的功包括在上述动能定理的方程中.③注意以下两点：a.变力的功只能用表示功的符号W来表示，一般不能用力和位移的乘积来表示.b.变力做功，可借助动能定理求解，动能中的速度有时也可以用分速度来表示.典例剖析例1一辆汽车通过图中的细绳提起井中质量为m的物体，开始时，车在A点，绳子已经拉紧且是竖直，左侧绳长为H，提升时，车加速向左运动，沿水平方向从A经过B驶向C.设A到B的距离也为H，车过B点时的速度为v，求在车由A移到B的过程中，绳Q端的拉力对物体做的功.（设绳和滑轮的质量及摩擦不计，滑轮尺寸不计.）解析：本题中汽车和重物构成连接体，但解题通常取重物作为研究对象，根据动能定理列方程：W-mgh=12mv2-0.要想求出结果，必须弄清重物位移h和汽车位移H的关系，重物速度v′和汽车在B点的速度v用心爱心专心2的关系.根据几何关系得出：h=（2-1）H由于左边绳端和车有相同的水平速度v，v可分解成沿绳子方向和垂直于绳子方向的两个分速度，如图所示，看出v′=vx=22v解以上关系式得W=14mv2+(2-1)mgH.二、动能定理的应用技巧技法讲解应用动能定理时要灵活选取过程，过程的选取对解题难易程度有很大影响.对复杂运动过程问题，既可以分段利用动能定理列方程求解，也可以对全过程利用动能定理列方程求解，解题时可根据具体情况选择使用，一般利用全过程进行求解比较简单.但在利用全过程列方程求解时，必须明确整个过程中外力的功，即哪个力在哪个过程做功，做什么功，或哪个过程有哪些力做了功，做什么功.典例剖析例2如图所示，一质量为2kg的铅球从离地面2m高处自由下落，陷入沙坑2cm深处，求沙子对铅球的平均阻力.解析：解法一：小球的运动分为自由下落和陷入沙坑减速运动两个过程，根据动能定理，分段列式.设铅球自由下落过程到沙面时的速度为v，则mgH=12mv2-0设铅球在沙中受到的阻力为F，则:mgh-Fh=0-12mv2代入数据解得F=2020N解法二：全程列式：全过程中重力做功mg（H+h），进入沙中阻力做功-Fh，全程来看动能变用心爱心专心3化为零，则由W=Ek2-Ek1得mg（H+h）-Fh=0解得F=mgHhh（）=21020.020.02（）N=2020N第三...