《2022高考物理一輪復(fù)習(xí) 考點(diǎn)大通關(guān) 專題5.2 動能 動能定理學(xué)案》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022高考物理一輪復(fù)習(xí) 考點(diǎn)大通關(guān) 專題5.2 動能 動能定理學(xué)案(13頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022高考物理一輪復(fù)習(xí) 考點(diǎn)大通關(guān) 專題5.2 動能 動能定理學(xué)案考點(diǎn)精講一、動能1公式Ekmv2,式中v為瞬時速度,動能是狀態(tài)量2矢標(biāo)性動能是標(biāo)量,只有正值,動能與速度的方向無關(guān)3動能的變化量Ekmvmv.4動能的相對性由于速度具有相對性,則動能也具有相對性,一般以地面為參考系二、動能定理1內(nèi)容合外力對物體所做的功等于物體動能的變化2表達(dá)式WEkmvmv.3功與動能的關(guān)系(1)W0,物體的動能增加(2)WmgR,質(zhì)點(diǎn)不能到達(dá)Q點(diǎn)CWmgR,質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)后,繼續(xù)上升一段距離DW0 BW20 DW30【答案】CD 【解析】分析題圖可知,貨物一直向上運(yùn)動,根據(jù)功的定義式可得:重力做負(fù)功,拉力做正
2、功,即W10,A、B錯誤,C正確;根據(jù)動能定理:合力做的功W30mv2,v2 m/s,即W30,D正確。8一質(zhì)點(diǎn)在光滑水平面上處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)對該質(zhì)點(diǎn)施加水平力F,力F隨時間t按如圖所示的正弦規(guī)律變化,力F的方向始終在同一直線上,在04 s內(nèi),下列說法正確的是()A第2 s末,質(zhì)點(diǎn)距離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)B第2 s末,質(zhì)點(diǎn)的動能最大C02 s內(nèi),力F瞬時功率一直增大D04 s內(nèi),力F做功為零【答案】BD【解析】從圖象可以看出在前2 s力的方向和運(yùn)動的方向相同,物體經(jīng)歷了一個加速度逐漸增大的加速運(yùn)動和加速度逐漸減小的加速運(yùn)動,第2 s末,拉力F方向反向,速度方向不變,所以2 s后,質(zhì)點(diǎn)離出發(fā)點(diǎn)距離還在增大
3、,故A錯誤;第2 s末,拉力F方向反向,速度方向不變,物體要做減速運(yùn)動,所以第2 s末,質(zhì)點(diǎn)的速度最大,動能最大,故B正確;01 s內(nèi),速度在增大,力F增大,根據(jù)瞬時功率PFv得力F瞬時功率一直增大,12 s內(nèi),速度在增大,但是隨時間速度增大變慢,而力F隨時間減小變快,所以力F瞬時功率有減小的過程,故C錯誤;04 s內(nèi),初末速度都為零,根據(jù)動能定理得合力做功為零,所以力F做功為零,故D正確。9如圖甲所示,長為4 m的水平軌道AB與半徑為R0.6 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
4、塊與AB間的動摩擦因數(shù)為0.25,與BC間的動摩擦因數(shù)未知,g取10 m/s2.求:甲乙 (1)滑塊到達(dá)B處時的速度大??;(2)滑塊在水平軌道AB上運(yùn)動前2 m過程所用的時間;(3)若到達(dá)B點(diǎn)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(dá)最高點(diǎn)C,則滑塊在半圓弧軌道上克服摩擦力所做的功是多少?【答案】(1)2 m/s(2) s(3)5 J【解析】(1)對滑塊從A到B的過程,由動能定理得F1x1F3x3mgxmv代入數(shù)值解得vB2 m/s.(2)在前2 m內(nèi),有F1mgma,且x1at,解得t1 s.(3)當(dāng)滑塊恰好能到達(dá)最高點(diǎn)C時,有:mgm對滑塊從B到C的過程,由動能定理得:Wmg2Rm
5、vmv代入數(shù)值得W5 J,即克服摩擦力做的功為5 J.點(diǎn)評:(1)應(yīng)用動能定理解題時,在分析過程的基礎(chǔ)上無需深究物體運(yùn)動過程中狀態(tài)變化的細(xì)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(yùn)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(fù)號一同代入公式。方法2求解涉及功、能極值的方法詮釋:在涉及功、能的極值問題中,有些極值的形成是由運(yùn)動形式的臨界狀態(tài)造成的;有些極值的形成是由題設(shè)條件造成的。題組4 求解涉及功、能極值的方法1在水平地面上平鋪n塊磚,每塊磚的質(zhì)量為m,厚度為h,如圖所
6、示。若將磚一塊一塊地豎直疊放起來,在此過程中,重力做功為 J.【答案】mgh【解析】2如圖所示,小球用不可伸長的長度為L的輕繩懸于O點(diǎn),小球在最低點(diǎn)至少需獲得速度為 m/s才能在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動?!敬鸢浮?【解析】由圓周運(yùn)動知識可知,設(shè)小球到達(dá)最高點(diǎn)時速度至少為v1,則有mgm,v1。由動能定理得:mvmvmg2L,則v0。3如圖為豎直平面內(nèi)的坐標(biāo)系xOy,在第二象限有一光滑足夠長水平平臺,在第一象限固定一曲面呈拋物線形狀的物體,曲面滿足方程y。在平臺上的P點(diǎn)(圖上未標(biāo)出),坐標(biāo)為(2 m,3.6 m),現(xiàn)有一質(zhì)量為m1 kg的物塊(不計大小),用水平向右的力F9 N拉物塊,當(dāng)物塊離開平臺時立即撤去拉力,最終物塊撞到曲面上(g取10 m/s2)。物塊撞到曲面前瞬間的動能大小為 J;要使物塊撞到曲面前瞬間的動能最小,物塊初始位置的坐標(biāo)為 ?!敬鸢浮?0 J (1 m,3.6 m) 點(diǎn)評:在解決涉及功、能的極值問題時,一種思路是分析運(yùn)動形式的臨界狀態(tài),將臨界條件轉(zhuǎn)化為物理方程來解;另一種思路是將運(yùn)動過程的方程解析式化,利用數(shù)學(xué)方法求極值。