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第二節(jié) 動能 動能定理,,第五章 機械能及其守恒定律,一、動能 1．定義：物體由于_________而具有的能． 2．表達式：Ek＝_______________. 3．單位：_________，1 J＝1 N·m＝1 kg·m2/s2. 4．矢標性：________量．,運動,焦耳,標,1.(單選)關(guān)于某物體動能的一些說法，正確的 是( ) A．物體的動能變化，速度一定變化 B．物體的速度變化，動能一定變化 C．物體的速度變化大小相同時，其動能變化大小也一定相同 D．選擇不同的參考系時，動能可能為負值,A,二、動能定理 1．內(nèi)容：力在一個過程中對物體做的功，等于物體在這個過程中動能的_______________． 2．表達式：W＝Ek2－Ek1＝_________________ 3．適用范圍 (1)動能定理既適用于直線運動，也適用于________運動． (2)既適用于恒力做功，也適用于__________做功． (3)力可以是各種性質(zhì)的力，既可以同時作用，也可以不同時作用．,變化,曲線,變力,B,考點一 動能定理及其應(yīng)用,考點二 動能定理與圖象結(jié)合問題,考點三 利用動能定理求解往復運動,考點一 動能定理及其應(yīng)用 1．對動能定理的理解 (1)動能定理公式中等號表明了合外力做功與物體動能的變化間的兩個關(guān)系： ①數(shù)量關(guān)系：即合外力所做的功與物體動能的變化具有等量代換關(guān)系． ②因果關(guān)系：合外力的功是引起物體動能變化的原因． (2)動能定理中涉及的物理量有F、l、m、v、W、Ek等，在處理含有上述物理量的問題時，優(yōu)先考慮使用動能定理．,2．運用動能定理需注意的問題 (1)應(yīng)用動能定理解題時，不必深究物體運動過程 中狀 態(tài)變化的細節(jié)，只需考慮整個過程的功及過程初末的動能． (2)若過程包含了幾個運動性質(zhì)不同的分過程，既可分段考慮，也可整個過程考慮．但求功時，有些力不是全過程都作用的，必須根據(jù)不同的情況分別對待求出總功，計算時要把各力的功連同正負號一同代入公式．,(2014·高考福建卷)如圖為某游樂場內(nèi)水上滑梯軌道示意圖，整個軌道在同一豎直平面內(nèi)，表面粗糙的AB段軌道與四分之一光滑圓弧軌道BC 在B點水平相切．點 A 距水面的高度為H，圓弧軌道BC的半徑為R，圓心O恰在水面．一質(zhì)量為m的游客(視為質(zhì)點)可從軌道AB的任意位置滑下，不 計 空氣阻力．,[審題點睛] (1)游客從A到B有哪些力做功？總功如何表示？ (2)游客從B到P，在B點的速度是多少？從P點滑離軌道滿足什么條件？,1.某滑沙場的示意圖如圖所示，某旅游者乘滑沙橇從A點由靜止開始滑下，最后停在水平沙面上的C點，設(shè)滑沙橇和沙面間的動摩擦因數(shù)處處相同，斜面和水平面連接處 可認為是圓滑的，滑沙者保持一定姿勢坐在滑沙橇上不 動，若測得AC間水平距離為x，A點高為h，求滑沙橇與沙面 間的動摩擦因數(shù)μ.,考點二 動能定理與圖象結(jié)合問題 解決物理圖象問題的基本步驟 1．觀察題目給出的圖象，弄清縱坐標、橫坐標所對應(yīng)的物理量及圖線所表示的物理意義． 2．根據(jù)物理規(guī)律推導出縱坐標與橫坐標所對應(yīng)的物理量間的函數(shù)關(guān)系式． 3．將推導出的物理規(guī)律與數(shù)學上與之相對應(yīng)的標準函數(shù)關(guān)系式相對比，找出圖線的斜率、截距、圖線的交點，圖線下的面積所對應(yīng)的物理意義，分析解答問題．或者利用函數(shù)圖線上的特定值代入函數(shù)關(guān)系式求物理量．,如圖甲所示,長為4 m的水平軌道AB與半徑為R＝0.6 m 的豎直半圓弧軌道BC在B處相連接,有一質(zhì)量為1 kg的滑 塊(大小不計)，從A處由靜止開始受水平向右的力F作用，F(xiàn) 的大小隨位移變化的關(guān)系如圖乙所示，滑塊與AB間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.25，與BC間的動摩擦因數(shù)未知，g取10 m/s2.求：,(1)滑塊到達B處時的速度大??； (2)若到達B點時撤去力F，滑塊沿半圓弧軌道內(nèi)側(cè)上滑，并恰好能到達最高點C，則滑塊在半圓弧軌道上克服摩擦力所做的功是多少？ [審題點睛] (1)滑塊由A到B有哪些力做功？如何表達？ (2)滑塊由B到C，有哪些力做功？如何表達？ (3)滑塊恰好能到達C點需滿足什么條件？,[規(guī)律總結(jié)] 解決這類問題首先要分清圖象的類型．若是 F－x圖象，則圖象與坐標軸圍成的圖形的面積表示做的功；若是v－t圖象，可提取的信息有：加速度(與F合對應(yīng))、速度(與動能對應(yīng))、位移(與做功距離對應(yīng))等，然后結(jié)合動能定理求解．,2.(多選)(2015·北京東城區(qū)高三 聯(lián)考)物體沿直線運動的v－t 圖象如圖所 示，已知在第1秒內(nèi)合外力對物體做的功為 W，則( ) A．從第1秒末到第3秒末合外力做功為4W B．從第3秒末到第5秒末合外力做功為－2W C．從第5秒末到第7秒末合外力做功為W D．從第3秒末到第4秒末合外力做功為－0.75W,CD,考點三 利用動能定理求解往復運動 解決物體的往復運動問題，應(yīng)優(yōu)先考慮應(yīng)用動能定理，注意應(yīng)用下列幾種力的做功特點： 1．重力、電場力或恒力做的功取決于物體的初、末位置，與路徑無關(guān)； 2．大小恒定的阻力或摩擦力的 功等 于力的大 小與 路 程 的乘積．,[審題點睛] (1)小滑塊能否停在AB或CD上？ (2)滑動摩擦力做功與滑行的路程有何關(guān)系？,[答案] (1)3 m/s (2)1.4 m,3. 如圖所示，斜面傾角為θ，質(zhì)量為m的滑塊在距擋板P的距離為s0的A點以初速度v0沿斜 面上滑，滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，滑塊所受摩擦力小于滑塊沿斜面的“下滑力”，若滑塊每次與擋板相碰，碰后以原速率返回，無動能損失，求滑塊停止運動前在斜面上經(jīng)過的路程．,真題剖析——涉及多個原型的力學綜合題,(1)大猴從A點水平跳離時速度的最小值； (2)猴子抓住青藤蕩起時的速度大小； (3)猴子蕩起時，青藤對猴子的拉力大?。?[原型剖析] (1)大猴從A到B做平拋 運動，用 平拋運 動 的知 識求解； (2)大猴和小猴從C到D做豎直平面內(nèi)的圓周運動，用動能定理或機械能守恒定律求解； (3)猴子蕩起時是圓周運動的最低點問題,用牛頓第二定律求解.,[答案] (1)8 m/s (2)9 m/s (3)216 N,[名師點評] 涉及多個原型的試題，一般都屬于多過程或多狀態(tài)問題，正確劃分過程或確定研究狀態(tài) 是解題 的 前提，找出各子過程間的聯(lián)系是解題 的關(guān)鍵，確定 遵守 的規(guī)律是解題的核心．,(1)求物品從A處運動到B處的時間t； (2)求物品從A處運動到C處的過程中外力對物品總共做了多少功； (3)若物品在轉(zhuǎn)盤上的最大靜摩擦力可視為與滑動摩擦力大小相等，則物品與轉(zhuǎn)盤間的動摩擦因數(shù)μ2至少為多大？,答案：(1)5 s (2)2 J (3)0.08,