第2讲动能动能定理动能Ⅱ(考纲要求)【思维驱动】(多选)关于动能,下列说法中正确的是().A.动能是普遍存在的机械能中的一种基本形式,凡是运动的物体都有动能B.公式Ek=mv2中,速度v是物体相对于地面的速度,且动能总是正值C.一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化,但速度变化时,动能不一定变化D.动能不变的物体,一定处于平衡状态解析答案AC【知识存盘】动能(1)定义:物体由于运动而具有的能叫动能.(2)公式:Ek=mv2.(3)单位:焦耳,1J=1N·m=1kg·m2/s2.(4)矢标性:动能是标量,只有正值.(5)状态量:动能是状态量,因为v是瞬时速度.动能定理Ⅱ(考纲要求)【思维驱动】(单选)两辆汽车在同一平直路面上行驶,它们的质量之比m1∶m2=1∶2,速度之比v1∶v2=2∶1.当两车急刹车后,甲车滑行的最大距离为l1,乙车滑行的最大距离为l2,设两车与路面间的动摩擦因数相等,不计空气阻力,则().A.l1∶l2=1∶2B.l1∶l2=1∶1C.l1∶l2=2∶1D.l1∶l2=4∶1解析由动能定理,对两车分别列式-F1l1=0-m1v,-F2l2=0-m2v,F1=μm1g,F2=μm2g.由以上四式联立得l1∶l2=4∶1,故选项D是正确的.答案D【知识存盘】1.内容:在一个过程中合外力对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化.2.表达式:W=mv-mv.3.物理意义:合外力的功是物体动能变化的量度.4.适用条件(1)动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动.(2)既适用于恒力做功,也适用于变力做功.(3)力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以不同时作用.考点一动能定理的简单应用【典例1】(多选)如图4-2-1所示,图4-2-1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由静止开始竖直向上加速运动,当上升高度为H时,电梯的速度达到v,则在这个过程中,以下说法中正确的是().A.电梯地板对物体的支持力所做的功等于B.电梯地板对物体的支持力所做的功大于C.钢索的拉力所做的功等于+MgHD.钢索的拉力所做的功大于+MgH解析以物体为研究对象,由动能定理WN-mgH=mv2,即WN=mgH+mv2,选项B正确、选项A错误.以系统为研究对象,由动能定理得:WT-(m+M)gH=(M+m)v2,即WT=(M+m)v2+(M+m)gH>+MgH,选项D正确、选项C错误.答案BD【变式跟踪1】(多选)(·启东模拟)图4-2-2人通过滑轮将质量为m的物体,沿粗糙的斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面,物体上升的高度为h,到达斜面顶端的速度为v,如图4-2-2所示,则在此过程中().A.物体所受的合外力做功为mgh+mv2B.物体所受的合外力做功为mv2C.人对物体做的功为mghD.人对物体做的功大于mgh解析物体沿斜面做匀加速运动,根据动能定理:W合=WF-Wf-mgh=mv2,其中Wf为物体克服摩擦力做的功.人对物体做的功即是人对物体的拉力做的功,所以W人=WF=Wf+mgh+mv2,A、C错误,B、D正确.答案BD,借题发挥1.“”动能定理公式中=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.对动能定理的理解(1)“”动能定理叙述中所说的外力,既可以是重力、弹力、摩擦力,也可以是电场力、磁场力或其他力.(2)利用动能定理可以讨论合力做功或某一个力做功的情况.考点二动能定理在多过程中的应用【典例2】如图4-2-3所示,图4-2-3竖直面内有一粗糙斜面AB,BCD部分是一个光滑的圆弧面,C为圆弧的最低点,AB正好是圆弧在B点的切线,圆心O与A、D点在同一高度,∠OAB=37°,圆弧面的半径R=3.6m,一滑块质量m=5kg,与AB斜面间的动摩擦因数μ=0.45,将滑块由A点静止释放.求在以后的运动中:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)(1)滑块在AB段上运动的总路程;(2)在滑块运动过程中,C点受到的压力的最大值和最小值.规范解答(1)由于滑块在AB段受摩擦力作用,则滑块做往复运动的高度将越来越低,最终以B点为最高点在光滑的圆弧面往复运动.设滑块在AB段上运动的总路程为x.滑块在AB段上受摩擦力,Ff=μFN=μmgcosθ①从A点出...